بررسی اثر کم‌آبیاری و سطوح کود نیتروژن بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب در گیاه سویا

الموضوعات :

امیر نیک اختر ¹ , علی نشاط ² , نجمه یزدان پناه ³

1 - دانشجوی دوره دکتری، گروه مهندسی آب، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران.
2 - دانشیار،گروه مهندسی آب، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران.
3 - دانشیار،گروه مهندسی آب، واحد کرمان، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمان، ایران.

تاريخ الإرسال : 08 الجمعة , جمادى الأولى, 1444 تاريخ التأكيد : 19 الثلاثاء , شوال, 1444 تاريخ الإصدار : 01 الجمعة , شوال, 1444

الکلمات المفتاحية: آب مصرفی, رقم ویلیامز, نیاز آبی, عملکرد دانه, تابع تولید,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: روش ﮐﻢﺁﺑﻴﺎﺭﻱ با هدف ﺻﺮﻓﻪﺟﻮﻳﻲ ﺩﺭ ﻣﺼﺮﻑ ﺁﺏ ﻣﻲﺗﻮﺍﻧﺪ ﺑﻪﻋﻨﻮﺍﻥ ﻳﮏ ﺭﺍﻫﻜﺎﺭ ﺳﻮﺩﻣﻨﺪ ﺩﺭ شرایط کم ﺁبی ﻭ ﺑﺎ استفاده مناسب ﺍﺯ ﻭﺍﺣﺪ ﺣﺠﻢ ﺁﺏ ﻣﺼﺮﻓﻲ، ﻣﻄﺮﺡ ﺷﻮﺩ. مصرف بهینه آب و استفاده مناسب از کود، علاوه بر افزایش میزان عملکرد گیاه، موجب افزایش بهره وری آب و کود می شود. ﻧﯿﺘﺮوژن ﯾﮑﯽ از ﻋﻨﺎﺻﺮ اﺳﺎﺳﯽ در ﺗﻐﺬﯾﻪ ﮔﯿﺎه اﺳﺖ ﮐﻪ به دلیل اهمیتی که در فرایندهای حیاتی گیاه انجام می دهد، کمبود آن بیش از سایر عناصر، عملکرد را کاهش می دهد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر تنش آبی و سطوح مختلف کود نیتروژن بر عملکرد و بهره وری گیاه سویا رقم ویلیامز در استان هرمزگان انجام پذیرفت.روش پژوهش: این آزمایش به صورت طرح کرت های خرد شده در قالب بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در شهرستان حاجی آباد (استان هرمزگان) در دو سال زراعی 1400 و 1401 انجام شد. عامل اصلی، آبیاری در شش سطح بدون آبیاری و تامین 40، 60، 80، 100 و 120 درصد نیازآبی و عامل فرعی مقادیر کود نیتروژن (منبع اوره) در چهار سطح شامل صفر، 50، 100، 150 و 200 در کیلوگرم در هکتار بود. هر واحد آزمایشی دارای ابعاد 5×20 متر و دارای 10 ردیف کشت بود.یافته ها: اثر متقابل آبیاری و سطوح کود نیتروژن بر عملکردهای بیولوژیکی، غلاف و دانه، شاخص برداشت، وزن هزار دانه، تعداد دانه در بوته، طول غلاف، بهره وری مصرف آب در بیولوژیکی، غلاف و دانه در سطح یک درصد معنی دار بود. اثر متقابل آبیاری و کود نشان داد که بیشترین میزان عملکرد بیولوژیکی، غلاف و دانه در شرایط تأمین 100 درصد نیاز آبی و مصرف 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب با میانگین 6051 ، 4941 و 3049 کیلوگرم در هکتار مشاهده شد. حداکثر میزان شاخص برداشت در اثر متقابل آبیاری و کود نیتروژن در شرایط تأمین 100 درصد نیاز آبی و با مصرف کودی 100 و 150 کیلوگرم در هکتار با میانگین 43/0 درصد بود. اثر متقابل آبیاری و کود نیتروژن نشان داد که بیشترین وزن هزار دانه در شرایط تأمین 100 درصد نیاز آبی و مصرف کود به مقدار 200 کیلوگرم در هکتار با میانگین 8/120 گرم بود. بیشترین بهره وری مصرف آب مبتنی بر عملکرد بیولوژیکی، غلاف و دانه در شرایط بدون آبیاری و مصرف کود نیتروژن به مقدار 150 کیلوگرم در هکتار به ترتیب 61/5، 71/3 و 28/2 کیلوگرم بر مترمکعب مشاهده شد.نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج، دسترسی به آب و نیتروژن کافی، دو عامل بسیار مهمی هستند که بر رشد و عملکرد سویا اثر می گذارند. بنابراین علاوه بر کمبود آب، کمبود نیتروژن نیز باعث تنش بر رشد و عملکرد سویا می شود. با روند صعودی مصرف کود نیتروژن، میزان عملکرد کاهش یافت و در صورتی که آب به قدر کافی موجود نباشد، افزایش مصرف کود نیتروژن باعث تشدید اثر تنش رطوبتی شده و در نتیجه عملکرد گیاه کاهش می یابد، از این رو در شرایط کمبود آب، مصرف بیش از حد کود نیتروژن قابل توصیه نیست. با توجه به نتایج، آبیاری کامل و مصرف نیتروژن تا 150 کیلوگرم در هکتار برای منطقه مورد مطالعه پیشنهاد می شود.

المصادر:

Abdzad Gohari, A. (2021). Investigations of yield, production function and water productivity of two Peanut cultivars under conditions deficit irrigation in different irrigation methods. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 467-482. [in Persian]

Abedi, Z., Najafi Zarrini, H., Emadi, S.M., & Bagheri, N.A. (2019). Evaluation of Relationship between Agronomical and Physiological Traits of Soybean and Grouping of Soybean Genotypes under Different Amount of Sulfur Application. Journal of Crop Breeding, 11(29), 134-142. [in Persian]

Ahmadi, H., Nasrolahi, A.H., Sharifipour, M., & Isvand, H. (2018). Determination of soybean water stress index (CWSI) for irrigation management for maximum yield and water productivity. Journal of Irrigation and Water Engineering, 8(4) 32, 121-131. [in Persian]

Akbari, D. (2012). Effect of Drought Stress at Different Growth Stages on Soybean Yield and Water Use Efficiency in Mazandaran. Agricultural Science and Sustainable Production, 22(1), 13-23. [in Persian]

Aminifar, J., Biglouei, M.H., Mohsenabadi G.R., & Samiezadeh, H. (2011). Effect of deficit irrigation on quantitative and qualitative yield of soybean cultivars in Rasht region. Electronic Journal of Crop Production, 5(2), 93-109. [in Persian]

Angadi, S.V., Cufprth., H.W. , Mc Conkey, B.B. & Gan, Y. (2003). Yield adjustment by canola grown at different plant population under semiarid conditions. Crop Science, 43, 1358-1360.

Asadi, L., Khoshravesh, M., Masoud Pourgholam, M., Liaghat, A. & Youri, M.R. (2018).Estimation of soybean water-nitrogen production function. Iranian Journal of Soil and Water Research, 49(3), 665-672. [in Persian]

Azad Bakht, M., & Ghajarjezi, A. (2018). Soybean Yield Prediction Using Artificial Neural Network (ANN) as Function of Nitrogen Fertilizer and Plant Density. Journal of Crop Production, 11(2), 63-76. [in Persian]

Babazadeh, H., & Sarai Tabrizi, M. (2012). Assessment of AquaCrop Model under Soybean Deficit Irrigation Management Conditions. Journal of Water and Soil, 26(2), 329-339. [in Persian]

Babazadeh, H., & Sarai Tabrizi, M. (2013). Calibration of SWAP Model for Simulating Crop Yield, Biological Yield and Soybean Water Use Efficiency. Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 35(4), 83-96. [in Persian]

Bender, R.R., Haegele, J.W., & Below, F.E. (2015). Nutrient uptake partitioning and remobilization in modern soybean varieties. Agronomy Joutnal, 107, 563-571.

Caliskan, S., Ozkaya, I., Caliskan, M.E., & Arslan, M. (2008). Effects of nitrogen and iron fertilization on growth, yield and fertilizer use efficiency of soybean in a mediterranean-type soil. Field Crops Research, 108(2), 126–132.

Daneshian, J., Hadi H., & Jonoubi, P. (2009). Study of quantitative and quality characteristics of soybean genotypes in deficit irrigation conditions. Iranian Journal of Crop Sciences, 11 (4), 393-409. [in Persian]

Das, H.P. (2003). Water use efficiency of soybean and its yield response to evapotranspiration and rainfall. Journal of Agricultural Physics, 3(1), 35-39.

Demirtas, C., Yazgan, S., Candogan, B. N., Sincik, M., Büyükcangaz, H., & Göksoy, A.T. (2010). Quality and yield response of soybean (Glycine max L. Merrill) to drought stress in sub-humid environment. African Journal of Biotechnology, 9(41), 6873-6881.

Faraji, A. (2014). Evaluation the response of soybean (Glycin Max L.) genotypes to drought stress. Journal of Crop Breeding, 6(14), 27-40. [in Persian]

Garcia, A., Persson, T., Guerra, L.C., & Hoogenboom, G. (2010). Response of soybean genotypes to different irrigation regimes in a humid region of the southeastern USA. Agricultural Water Management, 97, 981-987.

Gaspar, A.P., Laboski, C.A.M., Naeve, S.L., & Conley, S.P. (2017). Dry matter and nitrogen uptake, partitioning, and removal across a wide range of soybean seed yield levels. Crop Science, 57, 2170-2182.

Gavili, E., Moosavi, A., & Kamgar Haghighi, A.A. (2019). Does biochar mitigate the adverse effects of drought on the agronomic traits and yield components of soybean? Industrial Crops and Products, 128, 445-454.

Greaves, G. & Wang, Y. (2017). Yield response, water productivity, and seasonal water production functions for maize under deficit irrigation water management in southern Taiwan. Plant Production Science, 36, 1-13.

Heidarzade, A., Esmaeili, M. A., Bahmanyar, M. A., & Abbasi, R. (2016). Response of soybean (Glycine max) to molybdenum and iron spray under well-watered and water deficit conditions. Journal of Experimental Biology and Agricultural Sciences, 4 (1), 37-46.

Islam, M. M., Ishibashi, Y. & Nakagawa, A.C. (2017). Nitrogen manipulation affects leaf senescence during late seed fllingin soybean. Acta Physiologiae Plantarum, 39 (1), 25-39.

Karam, F., Karaa, K., & Tarabey, N. (2005). Effects of deficit irrigation on yield and water use efficiency of some crops under semi-arid conditions of the Bekaa valley of Lebanon. , Amman, Jordan, 2 (1), 139-155.

Lack, Sh., Dashti, H., & Abadooz, GH. (2021). Assessment of water consumption and planting pattern on edaphic soil properties and grain yields of corn in Khuzestan province. Journal of plant ecophysiology. 8(27), 114-126. [in Persian]

LaMenza, N. C., Monzon, J. P., Specht, J. E., & Grassini, P. (2017). Is soybean yield limited by nitrogen supply? Field Crops Research, 213, 204-212.

Majidian, M., & Ghadiri, H. (2002). The effect of moisture stress and different amounts of nitrogen fertilizer in different stages of growth on the yield of yield components, water use efficiency and some physiological characteristics of corn plants. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 33(3), 492-499. [in Persian]

Maleki, A., Naderi, A., Siadat, S.A., Tahmasabi, A. & Fazel, S.H. (2012). The effect of drought stress in different phenological stages on soybean yield and yield components. Research in agricultural sciences, 4(15), 82-71. [in Persian]

Omidi, F., Saraei Tabrizi, M. & Roshani, O. (2014). Product production functions under conditions of drought steress, salinity, nutrients and water logged. The first national conference on water crisis, Islamic Azad University of Khorasgan (Isfahan). May 15 and 16, 14 p. [in Persian]

Rafiei, AH., Aghaalikhani, M., & Modares sanavi, S. (2014). Soybean Response to Nitrogen Application Rates in Conventional, Organic and Integrated Fertilizing System. Agricultural Science and Sustainable Production, 24 (2), 1-18. [in Persian]

Rostami Ajirloo, Asgharipour, A., Ghanbari, A., Joudi, M. & Khoramivafa, M. (2016). The reaction of yield, yield components, morphological and quality traits of soybean varieties to cutting irrigation in different growth stages. Applied Research of Plant Ecophysiology, 3(1), 1-16. [in Persian]

Rostami Ajirloo, Asgharipour, A., Ghanbari, A., Joudi, M., & Khoramivafa, M. (2017). Study the effect of deficit irrigation on yield, quality characteristics and water use efficiency of three cultivars of soybean in Moghan plain. Journal of Water and Soil Resources Conservation, 7, 113-125. [in Persian]

Shams Beyranvand, M., Boroumand Nasab, S., Maleki, A., & Daneshvar, M. (2015). Effect of Deficit Irrigation on Seed Yield and Some Qualitative Characters of Soybean Cultivars in Khorramabad. Journal of Irrigation Sciences and Engineering, 38(3), 13-21

Sincik, M., Candogan, B.N., Demirtas, C., Büyükcangaz, H., Yazgan, S. & Goksoy, A.T. (2008). Deficit irrigation of soybean (Glycine max (L.) Merr.) in a sub-humid climate. Agronomy and Crop Science, 194, 200-205.

Tafteh, A., Nakhjavani, Moghadam M.M., Egdernezhad, A., & Sepehri, S. (2020). Evaluation of Production Functions in Estimating Two Varieties of Corn Yield with Native Yield Response Factor in the Iran. Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(10), 2519-2529. [in Persian]

Talebzadeh, S.J., Hashem, H., Amirni, R., Tajbakhsh, M., & Rezaei Morad Ali, M. (2018). Evaluating the Relationship between Distributions of Photosynthetic Assimilates Related Traits and Grain Yield in Wheat Genotypes under Terminal Drought Stress Conditions. Journal of Crop Breeding. 9(24), 10-21. [in Persian]

Tohidi, M. (2017). Improvement of Soybean (Glycine max L.) Yield with Urea Foliar Application at Growth Stages. Journal of Crop Ecophysiology, 11, 42(2), 345-362. [in Persian]

Vahdi, N., Gholinezhad, E., Mansourifar, S., Geyrati Arani, L. & Rahimi, M. (2019).Effect of Water Stress on Yield and Yield Components of Three Soybean Cultivars. Plant production Technology, 11(1), 103-113. [in Persian]

Wright, G.C. (1996). Selection for water-use efficiency in grain legume species.  554-557, In: Michalk, D.L. and J.E. Dratley (eds.), Proceedings of the 8th Australian Agronomy Conference, Toowoomba, Australia.

Yahyaei, S.G.R. (2007). The effect of irrigation regimes on yield and grain yield components of limited growth and unlimited growth soybean cultivars. Agricultural sciences and natural resources, 14(5), 124-134. [in Persian]

Yousefi, S. Pakenjad, F., & Ilkai, M. (2011). The effect of irrigation management and nitrogen fertilization on soybean plant yield and yield. The first national conference on new topics in agriculture, 25-32. [in Persian]