مطالعه کارایی مصرف نیتروژن و صفات مرتبط با آن در غلات سرمادوست

الموضوعات :

علی راحمی کاریزکی ¹ (گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس. گلستان، ایران.)
عباس بیابانی ² (گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس. گلستان، ایران)
شهریار کاظمی ³ (بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران)
حسین صبوری ⁴ (گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس. گلستان، ایران.)
مارال اعتصامی ⁵ (گروه تولیدات گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبدکاووس. گلستان، ایران )

تاريخ الإرسال : 12 الإثنين , رمضان, 1444 تاريخ التأكيد : 17 الجمعة , محرم, 1445 تاريخ الإصدار : 09 الجمعة , جمادى الثانية, 1445

الکلمات المفتاحية: انتقال مجدد نیتروژن, درصد پروتئین دانه, شاخص برداشت نیتروژن, کارایی بهره‌وری نیتروژن, کارایی جذب نیتروژن. ,

ملخص المقالة :

نیتروژن مهم‌ترین عامل محدودکننده رشد و عملکرد گیاهان زراعی، به خصوص غلات است. لذا با هدف بررسی کارایی مصرف نیتروژن و اجزای آن در غلات مختلف تحت شرایط عدم استفاده از نیتروژن و شرایط مطلوب نیتروژن، آزمایشی مزرعه‌ای به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در 3 تکرار در دانشگاه گنبد کاووس در سال 97-1396 اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل غلات در 7 سطح شامل گندم نان رقم کوهدشت (Triticum Aestivum L.)، گندم دوروم رقم سیمره (Triticum turgidum L.)، جو شش ردیفه رقم صحرا، جو دو ردیفه رقم خرم، جو لخت لاین17 (Hordeum vulgare L.)، یولاف زراعی رقم کانادایی (Avena sativa L.) و تریتیکاله رقم جوانیلو (Triticosecale Wittmack L.) و عامل نیتروژن در دو سطح شاهد (صفر) و مطلوب مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اثر متقابل غلات × نیتروژن بر کارایی بهره‌وری نیتروژن، کارایی جذب نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن، شاخص برداشت نیتروژن، درصد نیتروژن و پروتئین دانه اثر معنی‌داری نداشت. اما اثر اصلی نیتروژن و غلات بر کارایی جذب نیتروژن، کارایی مصرف نیتروژن و درصد پروتئین دانه در سطح یک درصد معنی‌دار بود. در حالی که شاخص برداشت تنها تحت تاثیر غلات قرار گرفت، همچنین انتقال مجدد نیتروژن تحت تاثیر غلات، نیتروژن و اثر متقابل این دو قرار گرفت. در نهایت نتایج این آزمایش نشان داد که در شرایط مطلوب نیتروژن در تمام غلات مورد مطالعه، کارایی مصرف نیتروژن افزایش یافت. کارآیی مصرف نیتروژن متشکل از دو جزء کارآیی جذب نیتروژن و کارآیی بهره‌وری نیتروژن است درنتیجه، افزایش در کارآیی مصرف نیتروژن بیش‌تر به‌دلیل بهبود در کارآیی جذب نیتروژن می‌باشد. همچنین در تمام غلات در شرایط مطلوب نیتروژن درصد پروتئین و عملکرد دانه افزایش یافت که افزایش درصد پروتئین ناشی افزایش انتقال مجدد نیتروژن بود. از طرفی جو لخت نسبت به سایر غلات از کارایی مصرف نیتروژن بالاتری برخوردار بود.

المصادر:

Ahmad, S., Ali, H., Ismail, M., Nadeem, M., Anjam, M. A., Zia-ul-haq, Firdous, N. M. and Khan, M.A. (2012). Radiation and nitrogen use efficiency of c3 winter cereals to nitrogen spilt application. Pakistan Journal of Botany. 44(1): 139-149.
Ali, E. A. (2011). Impact of nitrogen application time on grain and protein yields as well as nitrogen use efficiency of some two-row barley cultivars in sandy soil. American-Eurasian Journal Agriculture and Environment Science. 10: 425-433.
Arregui, L.M. and Quemada, M. (2008). Strategies to improve nitrogen use efficiency in winter cereal crops under Rainfed conditions. Agronomy Journal. 100: 277-284.
Barraclough, P.B., Howartha, J.R., Jonesa, J., Lopez-Bellidob, R., Parmara, S., Shepherda, C.E. and Hawkesforda, M.J. 2010. Nitrogen efficiency of wheat: Genotypic and environmental variation and prospects for improvement. European Journal of Agronomy. 33: 1-11.
Brown, B. 2010. Nitrogen timing for boot stage triticale forage yield and phosphorus uptake. Western nutrient management conference. 8: 62-67.
Carrtero, R., Serrago, R.A., Bancal, M.O., Perello, A.E. and Miralles, D.J. 2010. Absorbed radiation and radiation use efficiency as effected by foliar diseases in relation to their vertical position into the canopy in wheat. Field Crop Research. 116: 184-195.
Chen, X. C., Zhang, J., Chen, Y.L., Li, Q., Chen, F.J., Yuan, L.X. and Mi, G.H. (2015). Changes in root size and distribution in relation to nitrogenaccumulation during maize breeding in China. Plant and Soil. 374: 121-130.
Cossani, C., Mariano Slafer, G.A. and Savin, R. (2012). Nitrogen and water use efficiencies of wheat and barley under a Mediterranean environment in Catalonia. Field Crops Research. 128:14, 109–118.
Ehdaie, B. and Waines, J.G. (2001). Sowing date and nitrogen rate effects on dry matter and nitrogen partitioning in bread and durum wheat. Field Crop Research. 73: 47-61.
Ehdaie, B., Shakiba, M. and Waines, J. (2007). Sowing date and nitrogen input impudence nitrogen-use efficiency in spring bread and durum wheat genotypes. Journal of Plant Nutrition. 24: 899–919.
Foulkes, M.J., Reynolds, M.P. and Sylvester-Bradley, R. (2009). Genetic improvement of grain crops: yield potential. In: Sadras, V.O., Calderini, D.F. (Eds.), Crop Physiology Applications for Genetic Improvement and Agronomy. Academic Press, Amsterdam, pp. 355–386.
Gaju, O., llard, V., Martre, P., Snape, J., Heumez, E., Le Gouis, J., Moreau, D., Bog-ard, Griffiths, S., Orford, S., Hubbart, S. and Foulkes, J. (2011). Identification of traits to improve N-use efficiency of wheat genotypes. Field Crops Research. 123: 139–152.
Garrido-Lestache, E., Lopez-Bellido R.J. and Lopez-Bellido L. (2005). Durum wheat quality under Mediterranean conditions as affected by N rate, timing and splitting, N form and S fertilization. European Journal of Agronomy. 23: 265-278.
Giambalow, D., Ruisi, P.G. and Di-Miccli, A. (2010). Nitrogen use efficiency and nitrogen fertilizer recovery of durum wheat genotypes as affected by inter specific competition. Agronomy Journal. 102 (2): 707- 715.
Giller, K.E. (2004). Emerging technologies to increase the efficiency of use of fertilizer nitrogen. In: A. R. Mosier, J. K. Syers and J.R. Freney (eds), Agriculture and the nitrogen Cycle. Scope 65. Island Press Washington DC pp. 35-51.
Guarda, G., Padovan, S. and Delogu, G. (2004). Grain yield, nitrogen-use efficiency and baking quality of old and modern Italian bread-wheat cultivars grown at different nitrogen levels. European Journal of Agronomy. 21: 141-142.
Helmek, P. A. and sparks, D. L. (1996). Lithum, sodium, potassium, rubidium, and cesium. Pp. 551-574. In: D.L. Sparkes. et al (eds). Method of soil analysis. Part 3. Chemical methods. Am. Soc. Agron. Soil Sci. Soc. Am. Madison. WI. 1246 p.
Hokmalipour, S. and Shiri-e-Janagard, M. (2010). Comparison of Agronomical Nitrogen Use Efficiency in Three Cultivars of Corn as Affected by Nitrogen Fertilizer Levels. World Applied Science Journal. 8(10): 1168-1174.
Huluka, G. and Miller, R. (2014). Particle size determination by hydrometer method. Southern Cooperative Series Bulletin, 419: 180-184.
Ju, C., Buresh, R.J., Wang, Z., Zhang, H., Liu, L., Yang, J. and Zhang, J. (2015). Root and shoot traits for rice varieties with higher grain yield and higher nitrogen use efficiency at lower nitrogen rates application. Field Crops Research. 175: 47-55
Karimi Pashaki, Sh., Mirhadi, M.J. Shahdi Komleh, A. and Rabiei, M. (2013). Investigating the application of different levels of nitrogen and phosphorus on morphological characteristics and quantitative and qualitative yield of triticale in Rasht. Crop Production under Environmental stress conditions. 4 (3): 13-25. (In Persian)
Kazemi, H., Pirdashti, H., Bahmanyar, M.A. and Nasiri, M. (2017). Evaluation of nitrogen transfer in rice cultivars (Oryza sativa L.) in different amounts of nitrogen fertilizer and surface distribution. Electronic Journal of Plant Production. 1: 1-16. (In Persian)
Khichar, M.L. and Niwas, R. (2006). Microclimatic profiles under different sowing environments in wheat. Journal of Agro-meteorology. 8: 201-209.
Kumudini, S., Hume, D.J. and Ghu, G. (2002). Genetic improvement in short-season soybeans: II. Nitrogen Accumulation, Remobilization, and Partitioning. Crop Science. 42: 141-145.
Lemon, J. (2007). Nitrogen management for wheat protein and yield in the Sperance port zone. Department of Agriculture and Food Publisher. 25 pp.
Li, P., Chen, F., Cai1, H., Liu, J., Pan, Q., Liu, Z., Gu, R., Mi, G., Zhang, F. and Yuan, L. (2015). A genetic relationship between nitrogen use efficiency and seedling root traits in maize as revealed by QTL analysis. Journal of Experimental Botany. 66 (20): 1-14
Lu, D., Lu, F., Pan, J., Cui, Z., Zou, C., Chen, X., He, M. and Wang, Z. (2015). The effects of cultivar and nitrogen management on wheat yield and nitrogen use efficiency in the North China Plain. Field Crops Research. 171: 157-167.
Madah Yazdi, V. (2016). Comparative physiology of growth and development and yield formation between wheat and chickpea. Master's thesis, Faculty of Agricultural Sciences, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. 114 p. (In Persian)
Mainard, S.D. and Jeuffroy, M.H. (2001). Partitioning of dry matter and N to the spike throughout the spike growth period in wheat crops subjected to N deficiency. Field Crops Research. 70: 153-162.
Masoni, A., Ercoli, L., Mariotti, M. and Arduini, I. (2007). Post-anthesis accumulation and remobilization of dry matter, nitrogen and phosphorus in durum wheat as affected by soil type. European Journal of Agronomy. 26: 179-186.
Montemuro, F., Maiorana, M., Ferri, D. and Convertini, G. (2006). Nitrogen indicators, uptake and utilization efficiency in a maize and barley rotation cropped at different levels and source of N fertilization. Field Crop Research. 99: 114-124.
Muurinen, S. and Peltonen-Sainio, P. (2006). Radiation use efficiency of modern and old spring cereal cultivars and its response to nitrogen in northern growing condition. Field Crops Research. 96: 363–373.
Muurinen, S., Kleemola, J. and Peltonen-Sainio, P. (2007). Accumulation and translocation of nitrogen in spring cereal cultivars differing in nitrogen use efficiency. Agronomy Journal. 99: 441-449.
Ntanos, D.A. and Koutroubas, S.D. (2002). Dry matter and N accumulation and translocation for Indica and Japonica rice under Mediterranean conditions. Field Crops Research. 74: 93-101.
Ortiz, R., Nurminen, M., Madsen, S., Rognil, O.A. and Bjornstad, A. (2002). Genetic gains in Nordic spring barley breeding over sixty years. Euphytica. 126: 283-289.
Pampana, S., Mariotti, M., Ercoli, L. and Masoni, A. (2007). Remobilization of dry matter, nitrogen and phosphorus in durum wheat as affected by genotype and environment. Italian Journal of Agronomy. 3: 303-314.
Rafiq, M.A., Ali, A., Malik, M.A. and Hussain, M. (2010). Effect of fertilizer levels and plant densities on yield and protein contents of autumn planted maize. Pakistan Journal of Agricultural Science. 47: 201-208.
Rahimizadeh, M., Kashani, A., Zare-Feizabadi, A., Koocheki, A.R. and Nassiri-Mahallati, M. (2010). Nitrogen use efficiency of wheat as affected by preceding crop, application rate of nitrogen and crop residues. Australian Journal of Crop Science. 4(5): 363-368.
Soltani, A., Robertson, M.J. and Manschadi, A.M. (2006). Modeling chickpea growth and development: nitrogen accumulation and use. Field Crops Research, 99: 24-34.
Spiertz, J.H.J., Hamer, R.J., Xu, H., Primo-Martin, C., Don C. and Van der Putten, P.E.L. (2006). Heat stress in wheat (Triticum Aestivum L.): Effects on grain growth and quality traits. European Journal of Agronomy. 25(2): 89-95.
Subedi, K.D., Ma, B.L. and Smith, D.L. (2006). Response of a leafy and non-leafy maize hybrid to population densities and fertilizer nitrogen levels. Crop Science. 46: 1860-1869.
Tahir, I.S.A., Nakata, N., Ali, A.M., Mustafa, H.M., Saad, A.S.I., Takata, K., Ishikawa, N. and Abdalla, O.S. (2006). Genotypic and temperature effects on wheat grain yield and quality in a hot irrigated environment. Plant Breeding. 125(4): 323–330.
Walkley, A. and Black, L. A. (1934). An examination of degtareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid in soil analysis. L. Experimental. Soil Science, 79: 459- 465.
Zebarth B.J., and Milburn, P.H. (2003). Spatial and temporal distribution of soil inorganic nitrogen concentration in potato hills. Canadian Journal of Soil Science, 83:183–195