تأثیر آرایش کاشت و مقادیر کود نیتروژن بر خصوصیات زراعی و عملکرد برنج (Oryza sativa L.) رقم هاشمی در منطقه گیلان.
سبحان محضری
1
(
فرهیخته کارشناسی ارشد علوم علف های هرز
)
الکلمات المفتاحية: برنج, پانیکل, پنجه بارور, عملکرد دانه و بیولوژیک,
ملخص المقالة :
به‌منظور بررسی تأثیر آرایش کاشت و مقادیر کود نیتروژن بر خصوصیات زراعی و عملکرد برنج رقم هاشمی در منطقه گیلان، آزمایشی بهصورت کرتهای یکبار خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1395 در منطقه کیشاکجان رودسر اجرا شد. فاکتورهای اصلی در چهار سطح تراکم بوته شامل: 100 بوته در متر مربع (10 × 10 سانتیمتر)، 25 بوته (20 × 20 سانتیمتر)، 16 بوته در متر مربع (25 × 25 سانتیمتر) و 11 بوته در متر مربع (30 × 30 سانتیمتر) و فاکتورهای فرعی در چهار سطح مصرف نیتروژن از منبع اوره شامل: عدم مصرف نیتروژن، 40، 80 و 120 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج نشان داد که اثر متقابل تراکم کاشت بر مقادیر کود نیتروژن سبب بروز اختلاف آماری معنیدار بر ارتفاع بوته، تعداد پنجه در متر مربع، تعداد پنجه بارور، تعداد دانه در پانیکل، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت برنج شد. اما تأثیر معنیدار بر طول پانیکل و درصد پوکی دانه تحت برهم‌کنش آرایش کاشت و سطوح مختلف مصرف نیتروژن مشاهده نشد. بیشترین عملکرد دانه در تیمار 25 بوته در متر مربع به‌همراه 80 کیلوگرم کود نیتروژن (6833 کیلوگرم در هکتار) حاصل شد و با تیمار تراکم 16 بوته با مصرف 80 کیلوگرم نیتروژن (6520 کیلوگرم در هکتار) اختلاف معنیدار نشان نداد. کمترین عملکرد دانه در تیمار 11 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن (4780 کیلوگرم در هکتار) برداشت شد. نهایتاً مناسبترین تیمار تلفیقی جهت حصول عملکرد بیشتر، تراکم 25 بوته به همراه مصرف 80 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار می‌باشد.
تأثیر آرایش کاشت و مقادیر کود نیتروژن بر خصوصیات زراعی و عملکرد برنج (Oryza sativa L.) رقم هاشمی در منطقه گیلان.
Effects of Planting Pattern and Nitrogen Fertilizer Rates on Agronomic Traits and Yield of Rice (Oryza sativa L.), Hashemi Cultivar in Guilan.
چکیده
به‌منظور بررسی تأثیر آرایش کاشت و مقادیر کود نیتروژن بر خصوصیات زراعی و عملکرد برنج رقم هاشمی در منطقه گیلان، آزمایشی بهصورت کرتهای یکبار خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1395 در منطقه کیشاکجان رودسر اجرا شد. فاکتور اصلی در چهار سطح تراکم بوته شامل: 100 بوته در متر مربع (10 × 10 سانتیمتر)، 25 بوته (20 × 20 سانتیمتر)، 16 بوته در متر مربع (25 × 25 سانتیمتر) و 11 بوته در متر مربع (30 × 30 سانتیمتر) و فاکتور فرعی در چهار سطح مصرف نیتروژن از منبع اوره شامل: عدم مصرف نیتروژن، 40، 80 و 120 کیلوگرم در هکتار بود. نتایج نشان داد که اثر متقابل تراکم کاشت و مقادیر کود نیتروژن سبب بروز اختلاف آماری معنیدار بر ارتفاع بوته، تعداد پنجه در متر مربع، تعداد پنجه بارور، تعداد دانه در پانیکل، عملکرد دانه و بیولوژیک و شاخص برداشت برنج شد. اما تأثیر معنیدار بر طول پانیکل و درصد پوکی دانه تحت برهم‌کنش آرایش کاشت و سطوح مختلف مصرف نیتروژن مشاهده نشد. بیشترین عملکرد دانه در تیمار 25 بوته در متر مربع به‌همراه 80 کیلوگرم کود نیتروژن (6833 کیلوگرم در هکتار) حاصل شد و با تیمار تراکم 16 بوته با مصرف 80 کیلوگرم نیتروژن (6520 کیلوگرم در هکتار) اختلاف معنیدار نشان نداد. کمترین عملکرد دانه در تیمار 11 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن (4780 کیلوگرم در هکتار) برداشت شد. نهایتاً مناسبترین تیمار تلفیقی جهت حصول عملکرد بیشتر، تراکم 25 بوته به همراه مصرف 80 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: برنج، پانیکل، پنجه بارور، عملکرد دانه و بیولوژیک.
مقدمه
برنج (Oryza sativa L.) یکی از مهمترین محصولات کشاورزی دنیا و بعد از گندم در مرتبه دوم تولید سالانه قرار دارد. این گیاه غذای اصلی نیمی از مردم جهان و خصوصاً آسیا را تشکیل می‌دهد، به‌طوری‌که حدود 90 درصد برنج دنیا در آسیا تولید و مصرف می‌گردد (Manzoor et al., 2006; Thiyagarajan et al., 2005).
عملکرد محصولات زراعی تابع رقابت برون و درون گونهاي بـراي تصاحب عوامل محیطی میباشـد. حداکثر عملکرد مستلزم این است که رقابتها به حداقل رسیده و گیاه بتواند از عوامل محیطی موجود جهت رشد، نهایت بهره‌برداری را نماید (Sarmadnia & Koocheki, 2002). تراکم و آرایش کاشت، عواملی هستند که با تحت تأثیر قرار دادن ساختار کانوپی، از طریق تغییر شکل اجزای اندام هوایی همچون اندازه برگ‌ها، جهت‌گیری برگ‌ها و نحوه اتصال آنها به ساقه و پیری برگ‌های پائین‌تر کانوپی، قادر به افزایش عملکرد از طریق افزایش جذب نوری کانوپی هستند (Bonsic and Swanton, 1997). تراکم مناسب و توزیع متعادل بوتهها در واحد سطح، موجب استفاده بهتر از رطوبت، موادغذایی و نور گردیده و در نهایت موجب افزایش عملکرد میشود (koocheki and sarmadnia, 2008). محققان در بررسی‌های خود ارتباط مثبت بین تراکم کاشت و عملکرد دانه را گزارش نمودند، آنان علت افزایش عملکرد دانه در تراکمهای بالا را به تعداد بیشتر بوته در واحد سطح نسبت دادند (Regan et al., 2003). در پژوهشی که بر ﻋﻤﻠﮑﺮد ﮐﻤﯽ رﻗﻢ ﮐﻮﻫﺴﺎر در ﮐﺸﺖ ﻣﺠﺪد ﺑﺮﻧﺞ انجام گردید بیان شد ﮐﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد داﻧﻪ در ﺗﺮاﮐﻢ 25 ﺑﻮﺗﻪ در ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻊ (20×20 و 30×13 ﺳﺎﻧﺘﯽﻣﺘﺮ) ﺑﯿﺶﺗﺮ از ﺗﺮاﮐﻢ 16 ﺑﻮﺗﻪ در ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻊ (25×25 ﺳﺎﻧﺘﯽﻣﺘﺮ) ﺑﻮد (Gholami, 2013). گزارشات دیگر نشان داد ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ﺗـﺮاﮐﻢ ﮐﺎﺷﺖ از 21 ﺑﻪ 33 ﮐﭙﻪ در ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻊ، ﻋﻤﻠﮑﺮد داﻧﻪ ﻃﯽ ﺳﺎلﻫﺎي 2009 و 2010 ﺑﻪﺗﺮﺗﯿـﺐ 9/13 و 9/16 درﺻﺪ اﻓﺰاﯾﺶ یافت (Sandhu et al., 2015). پژوهشگران دیگر در بررسی تأثیر فاصله کاشت و مقادیر کود نیتروژن در برنج هیبرید در سه فاصله کاشت (20×20 ،25×25 و 15×30 سانتیمتر)، فاصله کشت 25×25 سانتیمتر را به عنوان مناسبترین آرایش کاشت معرفی کردند (Nahvi et al., 2005). نتایج بررسی‌های پژوهشگران دیگر نیز موید این بود که با افزایش تراکم گیاه زراعی در واحد سطح، عملکرد افزایش می‌یابد (Moradpour et al., 2013; Islam et al., 2013; Esfahani et al., 2005).
بنابراین الگوی کشت و مخصوصاً تراکم می‌تواند به‌عنوان یک ابزار بی‌خطر و موثر در مدیریت تلفیقی مزرعه محسوب شود. البته به‌یقین می‌توان گفت که آرایش کاشت به‌تنهایی، سبب افزایش عملکرد محصولات زراعی نمی‌گردد. ازاین‌رو می‌بایست توأم با این روش، راهکار دیگری جهت نیل به حصول عملکرد بیشتر در مزارع برنج مورد ارزیابی قرار گیرد. مدیریت کود خصوصاً نیتروژن یکی از عوامل مهم به‌زراعی می‌باشد که تحقیقات گسترده‌ای در این زمینه انجام پذیرفته است.
نیتروژن غذای اصلی و جزء مهمی از بسیاری از ترکیبات آلی می‌باشد(Sandhu et al., 2015) . نیتروژن مهمترین عنصر محدود کننده تولید برنج بوده و عدم جذب این عنصر در هر مرحله از رشد باعث کاهش عملکرد خواهد شد (Haefel et al., 2006). طی تحقیقاتی که در مورد مصرف سطوح مختلف کود نیتروژن‌دار در مزرعه برنج انجام گردید نشان داده شد که میزان تولید دانه برنج با افزایش مقدار نیتروژن افزایش یافت (Belder et al., 2005). در مطالعه‌ای دیگر گزارش شد که مصرف مقادیر بالاي کود نیتروژن در برنج رقم خزر، با افزایش محتواي نیتروژن، کلروفیل برگ، دوام و توسعه سطح برگ، فعالیت فتوسنتزی و افزایش سرعت رشد گیاه همراه بود و عملکرد نیز به‌همین دلیل افزایش یافت (Faraji et al., 2005). نتایج بررسی موسوی و همکاران در مورد اثر مقادیر کود نیتروژن بر صفات مرفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام برنج نشان داد که مقادیر مختلف کود نیتروژن اثر معنیدار بر طول خوشه، تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه و شاخص برداشت برنج نداشت اما صفاتی نظیر ارتفاع بوته، تعداد خوشه در متر مربع، عملکرد دانه و بیولوژیک برنج تحت مصرف مقادیر مختلف کود نیتروژن اختلاف معنیدار نشان داد (Mousavi et al., 2015). در آزمایشی دیگر نشان داده شد که میان مقادیر 120 و 150 کیلوگرم در هکتار نیتروژن اختلاف معنی‌داری از لحاظ عملکرد دانه وجود نداشت، در ادامه عنوان شد عدم مصرف نیتروژن، سبب کاهش تعداد پنجه بارور، تعداد دانه در خوشه و وزن هزار دانه و افزایش درصد پوکی دانه شد و نهایتاً عملکرد برنج تحت‌الشعاع مصرف این نهاده قرار گرفته و کاهش یافت (Ashouri et al., 2010). با توجه به اهمیت آرایش کاشت و مدیریت کود نیتروژن در زراعت برنج، در این پژوهش تأثیر برهم‌کنش سطوح مختلف کود نیتروژن و آرایش کاشت بر خصوصیات زراعی و عملکرد برنج رقم هاشمی در منطقه گیلان مورد ارزیابی قرار گرفت.
مواد و روش‌ها
به‌منظور بررسی تأثیر آرایش کاشت و مصرف مقادیر مختلف کود نیتروژن بر عملکرد و خصوصیات زراعی برنج آزمایشی بهصورت کرتهای یکبار خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه‌ای واقع در روستای کیشاکجان شهرستان رودسر با طول جغرافیایی 50 درجه و 6 دقیقه شرقی و عرض جغرافیایی 36 درجه و 38 دقیقه شمالی در سال زراعي 1395 اجرا شد. عامل اصلی تراکم بوته در چهار سطح شامل: =D1 100 بوته در متر مربع (10Í10 سانتیمتر)، =D2 25 بوته در متر مربع (20Í20 سانتیمتر)، =D3 16 بوته در متر مربع (25Í25 سانتیمتر) و =D411 بوته در متر مربع (30Í30 سانتیمتر) و عامل فرعی، چهار سطح کود نیتروژن (از منبع اوره) شامل: =N1 صفر (شاهد)، =N240، =N380 و =N4 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بود. جهت تعیین ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی خاک مزرعه آزمایشی، نمونهگیری از عمق 30 سانتیمتر خاک انجام که براساس نتایج آزمون (جدول 1) 100 کیلوگرم در هکتار سوپرفسفات تریپل و 50 کیلوگرم در هکتار کلرید پتاسیم استفاده شد.
جدول 1. ويژگيهاي فيزيكي و شيميايي خاك. Table1. physical and chemical properties of soil. | |||||||||
هدايت الکتريکي EC (dS.m-1) | اسيديته گل اشباع pH of paste | کربن آلي C (%) | نيتروژن کل N (%) | فسفر P (mg/kg) | پتاسیم K (mg/kg) | شن Sand (%) | سیلت Silt (%) | رس Clay (%) | بافت خاک texture soil |
1.114 | 6.9 | 3.3 | 0.22 | 4 | 331 | 61 | 25 | 14 | Sandy Loam |
طرح در زمینی به مساحت 540 متر مربع با کرت‌هایی به ابعاد 2 × 5 متر پیاده شد. در 17 اردیبهشت گیاهچه‌های سالم و یکنواخت برنج رقم هاشمی که در مرحله 3 تا 5 برگی بودند از خزانه انتخاب و به زمین اصلی منتقل و سه بوته در هر کپه نشا شد. فاصله بوتهها براساس تراکم مورد نظر اعمال گردید. کود نیتروژن بهصورت اوره در مراحل مختلف رشد برنج شامل 50 درصد مصرف در زمان نشاءکاری، 25 درصد در زمان آبستنی و 25 درصد در زمان ظهور خوشه به کرتهای آزمایشی اضافه شد. شش هفته پس از نشاکاری تعداد پنجه در یک متر مربع از کرتهای آزمایشی شمارش شد. 10 روز قبل از برداشت 10 بوته از هر کرت آزمایشی انتخاب و ارتفاع بوته انداره‌گیری شد، سپس طول پانیکل (فاصله بین گره گردن پانیکل تا نوك پانیکل بدون احتساب ریشک بر حسب سانتیمتر) اندازه‌گیری، تعداد پانیکل بارور در بوته و تعداد دانه در پانیکل شمارش و درصد پوکی دانه محاسبه و میانگین داده‌ها در تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار گرفت. در مرحله رسیدگی کامل با حذف اثرات حاشیه‌ای یک متر مربع از هر کرت آزمایشی برداشت و عملکرد دانه و بیولوژیک در متر مربع توزین شد و شاخص برداشت نیز محاسبه گردید. داده‌های به‌دست آمده با استفاده از نرم افزار SAS9.2 تجزیه و تحلیل و مقایسه میانگین‌ها بر اساس آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال پنج درصد انجام شد.
نتایج و بحث
ارتفاع بوته
نتایج جدول تجزیه واریانس داده‌های حاصل از ارتفاع بوته برنج (جدول 2) نشان داد که آرایش کاشت و برهم‌کنش آرایش کاشت در سطوح مختلف کود نیتروژن سبب بروز اختلاف آماری معنیدار بر ارتفاع برنج گردید اما مصرف مقادیر مختلف کود نیتروژن اختلاف معنی‌داری را رقم نزد (جدول 3). نتایج مقایسه میانگین داده‌های حاصل از برهم‌کنش آرایش کاشت بر مقادیر کود نیتروژن نشان داد که بلندترین بوتهها از تلفیق تراکم 25 بوته در متر مربع و مصرف 120 کیلوگرم کود نیتروژن اندازه‌گیری شد و با سه تیمار 25 بوته + 40 کیلوگرم نیتروژن، 25 بوته + 80 کیلوگرم نیتروژن و تراکم 16 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن اختلاف معنیدار نشان نداد (جدول 3). در مقابل کوتاهترین بوتهها تحت برهم‌کنش 100 بوته در متر مربع + 40 کیلوگرم نیتروژن، 11 بوته + 120 کیلوگرم نیتروژن، 11 بوته + 80 کیلوگرم نیتروژن حاصل شد (جدول 3) و میان تیمارهای فوق با تیمارهای 11 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن، 11 بوته + 40 کیلوگرم نیتروژن، 16 بوته + 120 کیلوگرم نیتروژن و 100 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن اختلاف معنی داری مشاهده نشد (جدول 3). نتایج بررسی‌ها نشان داد که افزایش میزان کود بر میانگین ارتفاع بوته تاثیر معنیدار داشت و سبب افزایش طول بوته برنج گردید (Chaturvedi, 2005). در بررسی دیگر نیز عنوان شد که افزایش میزان نیتروژن موجب ارتفاع بوته شده اما تفاوت اثر سطوح متفاوت بر نیتروژن بر ارتفاع بوته برنج در مقادیر بالاتر معنیدار نبود(Imam and Niknejad, 1995).
جدول 2. تجزیه واریانس تأثیر تیمارهای مختلف بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج.
Table2. Analysis of variance for the effect of different treatments on agronomical traits and yield of rice.
میانگین مربعات MS | درجه آزادی DF | منابع تغییرات S.O.V | ||||||||
شاخص برداشت Harvest index | عملکرد بیولوژیک Biological Yield | عملکرد دانه Grain Yield | درصد پوکی دانه Hollow seed percentage | تعداد دانه در پانیکل Number of grain per panicle | طول پانیکل panicle length | تعداد پنجه بارور (خوشه در بوته) Number of panicle per plant | تعداد پنجه در متر مربع Number of tillers | ارتفاع بوته plant height | ||
4.41 | 228010.94 | 11868.75 | 11.05 | 14.64 | 3.99 | 344.54 | 223.31 | 21.81 | 2 | تکرار Replication |
329.33** | 22831703.3** | 1187252.08** | 6.56ns | 334.55* | 14.7ns | 76845.21** | 301806.02** | 258.5** | 3 | تراکم Density |
7.5 | 373309.55 | 60368.75 | 5.9 | 39.83 | 5.6 | 1394.95 | 1085.97 | 52.39 | 6 | خطای 1 Error1 |
38.1** | 13651244.97** | 2360174.3** | 7.54ns | 522.34** | 4.94ns | 6746.22** | 38950.46** | 8.27ns | 3 | نیتروژن Nitrogen |
36.91** | 3050966.26** | 166603.93** | 3.33ns | 81.41** | 1.55ns | 3313.68* | 2996.33** | 56.33** | 9 | تراکم × نیتروژن N×D |
5.92 | 287001.6 | 40646.51 | 2.95 | 8.2 | 1.38 | 6027.83 | 883.2 | 14.19 | 24 | خطای 2 Error2 |
5.74 | 3.95 | 3.56 | 12.98 | 3.32 | 4.23 | 6 | 6.16 | 5.38 | ضریب تغییرات CV | |
ns، ** و *: به ترتیب عدم اختلاف آماری معنیدار و معنیدار در سطح احتمال 01/0 و 05/0.
*,**, ns indicate significant at 5% and 1% probability levels and non-significant, respectively.
جدول 3- مقایسه میانگین تأثیر تیمارهای مختلف بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج.
Table 3. Means comparison for the effect of different treatments on agronomical traits and yield of rice.
اثر متقابل تراکم × کود نیتروژن N × D | ارتفاع بوته plant height | تعداد پنجه در متر مربع Number of tillers per m-2 | تعداد پنجه بارور (خوشه در بوته) Number of panicle per plant | طول پانیکل panicle length | تعداد دانه در پانیکل Number of grain per panicle | درصد پوکی دانه Hollow seed percentage | عملکرد دانه Grain Yield | عملکرد بیولوژیک Biological Yield | شاخص برداشت Harvest index |
cm |
|
| cm |
| % | Kg.ha-1 | % | ||
D1N1 | 154.7ef | 557c | 176.7cde | 27 | 71h | 12.95 | 5133f | 11833.33e | 43.38def |
D1N2 | 152.3f | 643b | 302.7abc | 25.7 | 77.17fg | 14.64 | 5433def | 16733.33a | 32.47i |
D1N3 | 162.7bc | 776.7a | 284.7bcde | 26.53 | 88.97d | 13.82 | 5833c | 17033.33a | 34.24i |
D1N4 | 161bcde | 743.3a | 290.7abcd | 25.83 | 85de | 1.71 | 5433def | 16766.67a | 32.4i |
D2N1 | 161bcde | 483.3de | 259.3e | 29.43 | 80.6ef | 14.79 | 5217f | 11866.67e | 43.96df |
D2N2 | 165ab | 525de | 289.3abcd | 27.8 | 88.5d | 12.6 | 6250b | 12808.33cd | 48.8abc |
D2N3 | 164.7ab | 575cd | 313a | 27.15 | 98a | 10.91 | 6833a | 13333.33bc | 51.25a |
D2N4 | 171a | 555c | 266.3de | 28.87 | 89.77cd | 13.86 | 5633cd | 12150de | 46.36bcd |
D3N1 | 166.7ab | 346.6g | 265.3de | 27.07 | 75.5g | 12.86 | 5573cde | 12206.67de | 45.66cde |
D3N2 | 162.3bc | 411.3f | 304.7ab | 27.8 | 76.33fg | 13.36 | 5687cd | 13226.67bc | 43efg |
D3N3 | 161.7bcd | 460ef | 305.7ab | 28.87 | 88.2d | 12.66 | 6520ab | 13280bc | 49.1ab |
D3N4 | 157.3cdef | 428f | 288.7abcd | 27.07 | 94bc | 13.34 | 5733cd | 13540bc | 42.34efgh |
D4N1 | 155.3def | 250.7h | 186.7f | 28.07 | 87.4d | 14 | 4780g | 12000e | 39.83gh |
D4N2 | 157cdef | 293h | 198f | 30 | 95b | 12.27 | 5590cd | 13080bc | 42.74efgh |
D4N3 | 154.3f | 348.7g | 203.3f | 29.13 | 97.87ab | 11.11 | 5740cd | 13690b | 41.93fgh |
D4N4 | 153f | 352g | 192.7f | 28 | 85.73d | 12.71 | 5240ef | 13306bc | 39.38h |
میانگین‌های دارای حرف مشترک در هر ستون، فاقد اختلاف آماری معنیدار در سطح احتمال پنج درصد می‌باشند.
Means with the same letters in the same columns are not significantly different at 5% probability.
تعداد پنجه
تجزیه واریانس داده‌های حاصل از تعداد پنجه در متر مربع (جدول 2) نشان داد که تراکم بوته، مقادیر مختلف کود نیتروژن و اثر متقابل این دو روش موجب بروز اختلاف آماری معنیدار بر این صفت گردید به‌طوری‌که بیشترین تعداد پنجه در متر مربع تحت برهم‌کنش 100 بوته با مصرف مقادیر 80 و 120 کیلوگرم نیتروژن شمارش شد. فواصل کاشت کمتر بین و روی ردیف و در نتیجه تراکم بیشتر در واحد سطح، این مهم را سبب شد. بررسی‌ها نشان داد گرچه افزایش تراکم، تعداد پنجه‌های کل در واحد سطح را افزایش می‌دهد، اما به سبب افزایش رقابت بین بوته‌های گیاهی، درصد پنجه‌هایی که تولید خوشه می‌نمایند کاهش می‌یابد (Singh & Jain, 2000; Bindra et al., 2000). در بررسی دیگر چاتورودی گزارش کرد که تعداد پنجه پنجه در واحد سطح نقش مهمی در میزان عملکرد برنج دارد و همچنین عنوان داشت که به علت نقش نیتروژن در تقسیم سلول، افزایش نیتروژن به افزایش تعداد پنجه کمک می‌کند (Chaturvedi, 2005). در مقابل کمترین تعداد پنجه در تیمار تراکم 11 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن و تراکم 11 بوته + 40 کیلوگرم نیتروژن نتیجه شد. از این‌رو می‌توان بیان داشت آرایش کاشت و فواصل بین و روی ردیف کاشت بر تعداد پنجه شمارش شده در واحد سطح تأثیرگذار خواهند بود.
تعداد خوشه بارور در بوته
نتایج تجزیه واریانس نشان از وجود اختلاف آماری معنیدار تحت آرایش کاشت مختلف، مصرف کود نیتروژن در مقادیر متفاوت و در نهایت برهم‌کنش این دو روش بر تعداد خوشه بارور در بوته برنج دارد (جدول 2). نتایج مقایسه میانگین نشان داد که کمترین خوشه بارور در تیمارهای تراکم 11 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن، 11 بوته + 40 کیلوگرم نیتروژن، 11 بوته + 80 کیلوگرم نیتروژن و 11 بوته + 120 کیلوگرم نیتروژن حاصل شد (جدول 3). نتایج فوق با نتایج حاصل از تعداد پنجه در متر مربع مطابقت داشت به‌طوری‌که تحت تیمارهای فوق با تعداد پنجه‌های کمتر در متر مربع تعداد پنجه‌های بارور کمتری در واحد سطح شمارش شد (جدول 3). بیشترین تعداد پنجه بارور برنج تحت تلفیق تراکم 25 بوته در متر مربع با مصرف 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار شمارش شد (جدول 3). میان تیمار فوق با سه تیمار 100 بوته در متر مربع + 40 کیلوگرم نیتروژن، 16 بوته + 40 کیلوگرم نیتروژن و 16 بوته + 80 کیلو کود نیتروژن اختلاف آماری معنی‌داری مشاهده نشد (جدول 3).
تعداد دانه در پانیکل
نتایج جدول (2) نشان داد که آرایش‌های مختلف کاشت، مقادیر متفاوت کود نیتروژن و همچنین اثر متقابل این دو روش سبب بروز اختلاف آماری معنیدار بر تعداد دانه در پانیکل برنج گردید (جدول 2). نتایج حاصل از مقایسه میانگین داده‌های حاصل از تعداد دانه در پانیکل (جدول 3) هم‌پوشانی با نتایج حاصل از ارتفاع بوته برنج و تعداد پنجه بارور برنج (جدول 3) دارد، به‌طوری‌که بیشترین تعداد دانه در پانیکل تحت برهم‌کنش تراکم 25 بوته در متر مربع + 80 کیلوگرم کود نیتروژن شمارش شد (جدول 3) و تیمار فوق با تیمار تراکم 100 بوته در متر مربع با مصرف 80 کیلوگرم نیتروژن اختلاف معنی‌داری نشان نداد (جدول 3). در مقابل کمترین تعداد دانه در پانیکل در تیمار 100 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن نتیجه شد (جدول 3). با افزایش تراکم گیاهی تعداد پنجه کل در متر مربع افزایش یافت، در حالی‌که تعداد پنجه بارور و تعداد دانه در پانیکل کاهش یافت (جدول 3). رقابت درون‌گونه‌ای موجود بر سر منابع مشترک در تراکمهای بالا سبب شد تا انتقال مواد فتوسنتزی کاهش یابد. به عقیده برخی محققین، فراهم بودن نیتروژن کافی باعث میشود مه سطح برگ‌های سبز پس از پانیکل‌دهی پایدار مانده و شرایط مناسب برای فتوسنتز فعال و تولید دانه فراهم گردد (Darwinkel et al., 1977).
عملکرد دانه
نتایج تجزیه واریانس داده‌های حاصل از عملکرد دانه برنج (جدول 3) نشان داد که عملکرد دانه برنج متأثر از آرایش کاشت، مصرف مقادیر مختلف کود نیتروژن و همچنین برهم‌کنش این دو روش اختلاف آماری معنی‌داری نشان داد (جدول 3). نتایج به‌دست آمده از مقایسه میانگین داده‌های حاصل از عملکرد دانه (جدول 3) موید نتایج حاصل از ارتفاع بوته، تعداد پنجه بارور در واحد سطح و تعداد دانه در پانیکل می‌باشد به‌طوری‌که بیشترین عملکرد دانه در تیمار تلفیق 25 بوته در متر مربع + مصرف 80 کیلورم نیتروژن از منبع اوره برداشت شد و میان تیمار فوق با تیمار 16 بوته در متر مربع با مصرف 80 کیلوگرم نیتروژن اختلاف معنی‌داری رویت نشد (جدول 3). حصول آشیان اکولوژیک مناسب تحت آرایش کاشت 20 × 20 سانتیمتر سبب کاهش رقابت درون گونه‌ای گردید، از سوی دیگر، افزودن کود نیتروژن به مقدار ایده‌آل (80کیلوگرم در هکتار)، شرایط مناسب جهت بهره‌بری مناسب از فضا و مواد غذایی را برای برنج محیا ساخت. از این‌رو تخصیص مواد فتوسنتزی به اندام‌های زایشی افزایش و عملکرد دانه در این تیمار نسبت به باقی تیمارها رجحان یافت. تیمار تراکم 25 بوته با مصرف 40 کیلوگرم نیتروژن با تولید دانه کمتر نسبت به دو تیمار فوق در رتبه بعدی تولید در میان تیمارهای آزمایشی قرار گرفت (جدول 3). در بررسی بلدر و همکاران گزارش شد که محدودیت نیتروژن در دوره رشد رویشی باعث کاهش ذخیره‌سازی مواد غذایی و مانع پر شدن دانه‌ها و افزایش تعداد دانه پوک می‌گردد و بکارگیری نیتروژن در موقع نیاز گیاه حتی در آبیاری غیر غرقاب سبب افزایش عملکرد میشود (Belder et al., 2005). کمترین عملکرد دانه در تیمار 11 بوته در متر مربع بدون مصرف نیتروژن حاصل شد (جدول 3). آرایش کاشت نامناسب و تراکم بسیار پایین و عدم بهره‌گیری مناسب از فضای تحت اختیار، همچنین عدم مصرف کود نیتروژن سبب شد که تعداد پنجه در واحد سطح، تعداد خوشه و تعداد دانه در خوشه کاهش و نهایتاً عملکرد کاهش یابد (جدول 3).
عملکرد بیولوژیک
با توجه به نتایج جدول تجزیه واریانس عملکرد بیولوژیک با سطح احتمال یک درصد تحت تأثیر تراکم بوته، کود نیتروژن و برهم‌کنش تیمارها معنیدار شد (جدول 2). تیمار 100 بوته در مترمربع و 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بیشترین عملکرد بیولوژیک را داشت و با تیمارهای 100 بوته در مترمربع و 40 و 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار اختلاف آماری معنی‌داری نشان نداد (جدول 3). در این رابطه محققان گزارش کردند که تجمع کل عملکرد بیولوژیک در طول دوره رشد برنج به‌طور معنی‌داری تحت تاثیر مقدار کود نیتروژن قرار گرفته است (Nahvi et al., 2005).کمترین عملکرد بیولوژیک مربوط به تیمار 100 بوته در مترمربع و بدون مصرف کود نیتروژن بود که با تیمارهای 25 و 11 بوته در مترمربع و بدون مصرف کود نیتروژن در یک گروه آماری قرار گرفت (جدول 3). افزایش عملکرد بیولوژیک در تراکم بالا به تعداد بیشتر پنجه در واحد سطح مربوط می‌باشد. بررسی‌ها نشان داد با افزایش تراکم در واحد سطح، عملکرد بیولوژیک تک بوته کاهش، اما عملکرد بیولوژیک در واحد سطح افزایش می‌یابد (Donaldson et al., 2001). در پژوهشی دیگر نتیجه شد که با افزایش تراکم، عملکرد بیولوژیک در واحد سطح بهصورت خطی افزایش می‌یابد (Bavar, 2008).
شاخص برداشت
نتایج جدول (2) نشان از وجود اختلاف آماری معنیدار تحت آرایش کاشت مختلف، مقادیر متفاوت کود نیتروژن و همچنین برهم‌کنش این دو روش بر شاخص برداشت برنج دارد. نتایج مقایسه میانگین داده‌های حاصل از شاخص برداشت برنج نشان داد که بیشترین شاخص برداشت در تیمار 25 بوته در متر مربع و 80 کیلوگرم نیتروژن در هکتار با میانگین 25/51 درصد محاسبه شد (جدول 3). در تیمار فوق اختصاص مواد فتوسنتزی از اندام‌های سبز گیاه به دانه بیشتر بود و در نتیجه سهم وزن دانه از وزن کل گیاه برتری یافت و با کاهش بیوماس نسبت به افزایش عملکرد دانه شاخص برداشت فزونی یافت. در بررسی ساندهو و همکاران گزارش شد که این شاخص بیانگر میزان انتقال مواد آلی ساخته شده از منبع به مخرن می‌باشد. بدیهی است که هرچه میزان مواد فتوسنتزی بیشتری از اندام‌های سبز به دانه‌ها منتقل شود سهم وزن خشک دانه از کل گیاه افزایش و شاخص برداشت افزایش می‌یابد (Sandhu et al., 2015). کمترین شاخص برداشت از تیمار 100 بوته در مترمربع و 40 کیلوگرم نیتروژن در هکتار با میانگین 47/32 درصد مشاهده شد که با تیمارهای با 100 بوته در مترمربع و 80 و 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار اختلاف آماری معنیدار نشان نداد (جدول 3).
نتیجه گیری
با توجه به آزمایش انجام شده و نتایج حاصل از آن، مناسبترین و بهترین تیمار تلفیقی جهت حصول عملکرد دانه بیشتر در برنج مصرف 80کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار از منبع اوره در تراکم 25 بوته در متر مربع معرفی میشود.
Reference
Ashouri, M., Sadeghi, S. M., and Amiri, E. 2010. The effect of irrigation interval and nitrogen fertilizer on Rice. Journal of Biologhy Science. 3 (4): 59-66. (In Persian with English Abstract).
Bavar, M. 2008. Effects of planting date density on growth indices and yield component of hull-less barley. The Thesis of MSc. degree. University of Agriculture Sciences and Natural Resources of Gorgon. 62p. (In Persian with English Abstract).
Belder, P., Spiertz, J. H. J., Bouman, B. A. M., Lu, G., and Tuong, T. P. 2005. Nitrogen economy and water productivity of lowland rice under water-saving irrigation. Field Crops Research. 93: 169–185.
Bindra, A. D., Kalia. B. D., and Kumar, S. 2000. Effect of N-levels and dates of transplanting on growth, yield and yield attributes of accented rice. Advances in Agricultural research in India. 10: 45-48.
Bosnic, A. C., and Swanton, C. J. 1997. Influence of barnyardgrass (Echinochloa crus-galli L.) time of emergence and density on corn (Zea mays L.). Weed Science. 45: 276-282.
Chaturvedi, I. 2005. Effect of nitrogen fertilizers on growth, yield and quality of hybrid rice (Oryza sativa L.). Journal of central European Agriculture. 6(4): 611- 618.
Darwinkel, A., Ten-Hag, B.A., and Kuizenga, D. 1977. Effect of sowing date and seed rate on crop development and grain production of winter wheat. Neth. Journal of Agricultural Science. 25: 83-94.
Donaldson, E., Schillinger, F.W., and Dofing, S. M. 2001. Straw production and grain yield in relationships winter wheat. Journal crop science. 41: 100-106.
Esfahani, M., Sadrzadeh, S.M., Kavoosi, M., and Dabagh-Mohammadi-Nasab, A. 2004. Study the effect of different levels of nitrogen and potassium fertilizers on growth, grain yield, yield components of rice (Oryza sativa cv. Khazar). Journal of Iranian Field Crops Research. 7(3): 226-240. (In Persian with English Abstract).
Faraji. F., Esfahani. M., Kavoosi. M., Nahvi M., and Rabiei, B. 2011. Effect of nitrogen fertilizer application on grain yield and milling recovery of rice (Oryza sativa cv. Khazar). Iranian Journal of Crop Sciences. 13 (1): 61-77. (In Persian with English Abstract).
Gholami, M. 2013. The compare of agronomical characteristics and yield of rice cultivars (cv. Koohsar and Tarom Hashemi) in first and second cropping of rice. M Sc. Thesis of Agronomy. Islamic Azad University of Chaloos. 93p. (In Persian with English Abstract).
Haefel, S.M., Naklang, K., Harnpichitvitaya, D., Jearakongman, S., Skulkhu, E., Romyen, P., Tabtim, S., and Suriya-Arunroj, S. 2006. Factor affecting rice yield and fertilizer response in rain fed lowlands of northeast Thailand. Field Crop Research. 98: 39- 51.
Imam, Y., and Niknejad, M. 1995. Introduction to the Physiology of Yielding Plants (Translate). Publishing University of Shiraz. 594 Pp. (In Persian).
Islam. M. S., Rashid, M. M., Mondal, M. K., Nath, S.C., and Karim, M. R. 2013. Effect of planting density on the performance of hybrid rice (Oryza sativa L) under waterlogged condition. The Agriculturists A Scientific Journal of Krishi Foundation. 11(2): 109-113.
Koocheki, A., and Sarmadnia, G. 2008. Physiology of crop plant. Mashhad University Press. pp. 400. (In Persian).
Manzoor, Z., Ali, R. I., Awan, T. H., Khalid, N., and Ahmad, M. 2006. Appropriate time of nitrogen application to fine rice (Oryza sativa L.). Journal of Agricultural Research, 44: 261-269. (In Persian with English Abstract).
Mousavi, S. GH., Mohamedi, O. L., Baradaran, R., Seghatslami, M. J., and Amiri, E. 2015. Effect of nitrogen fertilizer on morphological traits, yield and yield components of three rice cultivars. Iranian Journal of Field Crops Research. 13 (1): 146-152. (In Persian with English Abstract).
Muradpour, S., Amiri, E., Golvost Khorshidi, M., and Ranjie. 2011. Effect of sowing date and density on rice growth and yield (Oryza sativa L.) Fajr cultivar. Research in Agricultural Sciences. 4(14): 1-17 p. (In Persian with English Abstract).
Nahvi, N., Allahgholipour, M., Ghorbanpour, M., and Mehrgan, H. 2005. The effective of planting density and nitrogen fertilizer rate for GRH1 rice hybrid. Iranian journal of Pajhohesh and Sazandegi. 17 (66): 33-38. (In Persian with English Abstract).
Regan, K. L., Siddique, K. H., and Martin, L. D. 2003. Response of Kabuli chickpea to sowing rate in Mediterranean type environments of south-western. Australian Journal of Experimental Agriculture. 43: 87-97.
Sandhu, S. S., Mahal, S. S., and Kaur, A. 2015. Physicochemical, cooking quality and productivity of rice as influenced by planting methods, planting density and nitrogen management. International Journal of Food, Agriculture and Veterinary Sciences. 5(1): 33-40.
Sarmadnia, G. and Koocheki, A. 2002. Effect of population density of Echinochloacrusgalli and Echinochloacolonum. Pakistan Journal of Agronomy. 2 (3): 120-125.
Singh, S., and Jain, M. C. 2000. Growth and response of traditional tall and improved semi tall rice cultivars to moderate and high nitrogen, phosphorus and potassium levels. Indian Journal of Agricultural Research. 33: 9-15.
Thiyagarajan, K., Manonmani, S., Pushpam. R., Malarvizhi, D., and DeepaShankar, P. 2005. Per se and heterotic performance of private and public bred rice hybrids. Madras Agricultural Journal. 92 (7-9): 532-535.
Effects of Planting Pattern and Nitrogen Fertilizer Rates on Agronomic Traits and Yield of Rice (Oryza sativa L.), Hashemi Cultivar in Guilan.
Abstract
In order to study the effect of Planting Pattern and Nitrogen Fertilizer Rates on yield and agronomic traits of experimental rice as split plot in a randomized complete block design with three replications in a field located in Kishakjan village of Rudsar county in 2016 is accomplished. The main plant density treatments were in four levels: D1 = 100 plants per square meter (10×10 cm), D2 = 25 plants per square meter (20×20 cm), D3 = 16 plants per square meter (25×25 cm) and D4=11 plants per square meter (30×30 cm) and sub-treatments were four levels of nitrogen fertilizer (from urea source) including: = N1= zero (control), N2=40, N3=80 and N4 = 120 kg N ha-1. The results showed that the interaction effect of planting density on nitrogen fertilizer rates caused a statistically significant difference on plant height, tiller number per square meter, number of fertile tiller, number of seeds per panicle, grain and biological yield and harvest index of rice. But no significant effect was observed on panicle length and percentage of the unfilled grain. The highest grain yield was obtained at the treatment of 25 plants per square meter with 80 kg nitrogen fertilizer (6833 kg.ha-1) and no significant difference was observed with the treatment of 16 plant density with consumption of 80 kg N (6520 kg.ha-1). The lowest seed yield was obtained in the treatment of 11 plants per square meter without N application (4780 kg.ha-1).
Keywords: Panicle, Fertile Tiller, Grain and Biological Yield, Rice.
