تاثیر سطوح مختلف آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد کمی وکیفی و تعیین خصوصیات مرفولوژیک سورگوم علوفه¬ای
محورهای موضوعی : توليد محصولات زراعي
1 - گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامي ، دزفول – ايران.
کلید واژه: : کم آبیاری, نیتروژن, سورگوم علوفهای,
چکیده مقاله :
به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف آبیاری و همچنین کود نیتروژن بر عملکرد کمی و کیفی سورگوم علوفه¬ای آزمایشی به روش کرتهای یک‌بار خرد شده در قالب طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار و با سه سطح 75، 85 و 100 درصد نیاز آبی گیاه به عنوان فاکتور اصلی و چهار سطح 0 ، 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن در کرتهای فرعی به اجرا درآمد. نوع سورگوم استفاده شده در این آزمایش هیبرید اسپیدفید بود. نتایج این آزمایش نشان داد که روند تغییرات عملکرد علوفه¬ تر، وزن ماده خشک، شاخص سطح برگ، درصد پروتئین برگ، ارتفاع بوته و تعداد برگ گیاه با افزایش تنش رطوبتی کاهش یافت و بالاترین عملکرد علوفه تر به میزان 3/160 و علوفه خشک به میزان 9/34 تن در هکتار به ترتیب در تیمار 100% و 85% نیاز آبی گياه و کمترین عملکرد علوفه تر به میزان 2/124 و همچنین علوفه خشک به مقدار 8/29 تن در هکتار در هکتار با تأمین 75% نیاز آبی گیاه بدست آمد. همچنین در مورد صفات ذکر شده فوق در سطوح مختلف نیتروژن با کاهش مصرف نیتروژن شاخص¬های مورد اشاره روند کاهشی از خود نشان دادند. از نظر سطوح نیتروژن بالاترین عملکرد علوفه تر به میزان 8/161 و 1/36 تن در هکتار علوفه خشک در مصرف 300 کیلوگرم نیتروژن خالص به‌دست آمد و کمترین عملکرد علوفه تر به‌میزان 7/128 و علوفه خشک به میزان 7/28 تن در هکتار در تیمار شاهد بدون مصرف کود نیتروژن حاصل شد ولی از نظر اثرات متقابل صفات مورد بررسي در هیچ یک از صفات تأثیر معنیداری مشاهده نشد.
Abstract In order to survey the influence of nitrogen fertilizer and different levels of irrigation on qualitative and quantitative yield of forage sorghum ( speed feed variety ) an experiment in split plot in randomized complete block design in four replications was carried out which had three levels of 75, 85, and 100% plant water requirement as to main plot; and sub-plot included 0, 100, 200 and 300 kg/ha of nitrogen. Results showed decrease in the change of wet forage yield, dry matter weight, leaf area index, leaf protein percent, plant height and leaf number which was due to the increasing water deficit and decreasing nitrogen fertilizer in plant. The highest wet forage yield and dry forage obtained 160.3, 34.9 ton/ha in 100% and 85% plant water requirement respectively. It can be said that according to nitrogen fertilizer different levels obtained the highest wet forage yield was 161.8 ton/ha and dry forage was 300 kg pure nitrogen and the lowest wet forage yield 128.7 and 28.7 ton/ha in control treatment was obtained without using the nitrogen fertilizer. But from the view point of interaction effects of the studied cases, no significant effect was observed.
Al modares, A .,Hadi, M.R., Rangbar, M. and R. Taheri, 2007, The Effects of Nitrogen treatment Cultivars and harvest stages on stalk yield and sugar content in sweet sorghum: Asian Journal of Plant Science 6(2) :423-426.(In Persian)
Amano, O. and A.m. Salazar, ,2004, Comparative productive of corn and sorghum as affected by population density and nitrogen fertilization, philippin Agriculture vol.72(3):247:254.
Arjomand,A., 2000, analysis balance of plant irrigation requirement of forage sorghum in present K+ in Khuzestan region. M.sc thesis agronomy. Islamic Azad University branch Dezfoul. (In Persian)
Ashtari Loraki, S.,2008, Appointing of forage sorghum yield in the drought stress and water use efficiency. First Crop Agro Physiology Conference Ahwaz Islamic Azad University, Iran,pp:1180-1187. (In Persian)
Beheshti, A.R., B. Behboodi fard, 2010, Dry matter accumulation and remobilization in grain sorghum genotypes ( Sorghum bicolar L.) under drought stress. (In Persian)
Eshidary, D.,M. Gavahi. And R. Khalifeh, 2006, Study of drought stress effects on the some of forage plants ( corn and sorghum) in Kerman. Agronomy collage, Kerman. (In Persian)
Haji hassani, N, Moradi Aghdam, A., Aliabadi, H. and N. Hosseini, 2011, Tree forage yield and its components under water deficit condition on delay cropping in Khoy zone. Advances in environmental biology, 5(5): 847 – 852. (In Persian)
Halim. R.A. Buxton. D.R., and, F.M.J. Hattendor, 1989, Water Stress effects on sorghum forage quality after adjustment for maturity differences. Agron.J.81:187-196.
Khazarlu, F., Jalili, F. and Khalili Mahaleh,2010, Effect of water deficit and different some nitrogen and potassium on crop sorghum forage of speed feed variety,
Journal of research in crop science, vol 2, NO. 8 pp: 51-66.(In Persian)
Loury Maleki, S., 1386, Evaluation growth curve and yield of sorghum forage (Speed feed) in different irrigation levels. M.Sc theses, Islamic Azad University branch Ahwaz. (In Persian)
Maghtoli M., Chaee chi, M., G.,hadad chi,2000, Effect of nitrogen fertilizer and temporary drought stress in different growth stage on qualitative and quantitative characteristic of forage sorghum, Journal science and technical agriculture and natural resource vol(8), Issue 1, pp: 103 -114. (In Persian)
Mahamud, K., I. Ahmad and M. Ayub,2003, Effect of Nitrogen and phosphorus on the fodder yield and quality of two sorghum cultivars (Sorghum bicolar L.). International Journal Agriculture Biology, 5: 61-63.
Mirlohi, A.Bozorgavar,N., M. Basiry, 2002, Effects of the some different nitrogen fertilizer on growth, yield and quality forage of three hybrid of forage sorghum. Journal Science and technical agriculture and natural resource, vol(4), Issue 2, pp:
105 -115. (In Persian)
Mossavi,S. G.R., M.J. Sagat Al aslani, H .Javadi and A. Ansari ,2009, Effect of irrigation cycle and planting pattern on forage sorghum quality characters (sorghum c.v.Speed feed) in Bearjand conditions. Iran Agronomy and Plant Science Article 10th Conference. Kraj, Iran, pp: 347. (In Persian)
Rahnama, A., Absalan, S. And, M. Makvandy,2008, Effect of low Irrigation on yield and yield component in three variety of sorghum forage, Journal of Research in Crop Science, Islamic Azad University, khoy branch, vol.(2),NO.(2),pp:11-23. (In Persian)
Sadeghi,H., S.G.R. Mossavi, M.J.Sagat Al aslani and J. Alizadeh, 2006, Study of less irrigation on yield and yield component in millet (panicum miliacum c.v.Notrifeed).Agriculture Science and Natural Resource 6th National Conference, Young Researcher Clubs. Karaj, Islamic Azad University , Iran,pp: 199. (In Persian)
Saeed, A.M., and. A.H. El Nadi, 2004, Forage sorghum yield and water use efficiency under variable irrigation. Irrig. Sci: 18(2): 67-71.(In Persian)
Sepehry, M.,2005, Investigation influence low irrigation and nitrogen on yield of forage sorghum, first Iranian Conference forage plants in Iran. (In Persian)
Shirazy Kharazy,M., Naroee rad, M., Kazemy, H., Asgary, R., Ali Zadeh, 2008, Evaluation effect of low irrigation on yield of 7 variety the sorghum grain with use stress tolerance induce, Journal of Research and Development in Agronomy,vol.78.
Siti Aishah, H., A. Saberi, R.A. Halim and A.R. Zaharah,2011,Yield responses of forage sorghum to salinity and irrigation frequency, African Journal of Biotechnology vol.10(20),pp.4114-4120.
Tabatbai, S. and G.R Rangbar, 2006, Study of drought and planting date effects on yield and water use efficiency in millet ( panicum miliacum c.v.Notrifeed ). Effect of environmental stress in plants, 1th Conference Articles. (In Persian)
Valad Abadi, A.,Mazahery, G., Nourmohammady, G. and A. Hashemy Dezfoully ,2000, Evaluation effect of water stress on qualitative and quantitative characteristic and growth induces of corn and sorghum, Journal of Iranian Crop Science, vol.2 (1)., pp: 39- 47. (In Persian)
|
|
تاثیر سطوح مختلف آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد کمی وکیفی و تعیین خصوصیات مرفولوژیک سورگوم علوفهای
عبدالحسین آبروش1، علی کرمی2، عبدالامیر راهنما3 و سیّد عطاءاله سیادت4
چکیده
به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف آبیاری و همچنین کود نیتروژن بر عملکرد کمی و کیفی سورگوم علوفهای آزمایشی به روش کرتهای یک‌بار خرد شده در قالب طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار و با سه سطح 75، 85 و 100 درصد نیاز آبی گیاه به عنوان فاکتور اصلی و چهار سطح 0 ، 100، 200 و 300 کیلوگرم نیتروژن در کرتهای فرعی به اجرا درآمد. نوع سورگوم استفاده شده در این آزمایش هیبرید اسپیدفید بود. نتایج این آزمایش نشان داد که روند تغییرات عملکرد علوفه تر، وزن ماده خشک، شاخص سطح برگ، درصد پروتئین برگ، ارتفاع بوته و تعداد برگ گیاه با افزایش تنش رطوبتی کاهش یافت و بالاترین عملکرد علوفه تر به میزان 3/160 و علوفه خشک به میزان 9/34 تن در هکتار به ترتیب در تیمار 100% و 85% نیاز آبی گياه و کمترین عملکرد علوفه تر به میزان 2/124 و همچنین علوفه خشک به مقدار 8/29 تن در هکتار در هکتار با تأمین 75% نیاز آبی گیاه بدست آمد. همچنین در مورد صفات ذکر شده فوق در سطوح مختلف نیتروژن با کاهش مصرف نیتروژن شاخصهای مورد اشاره روند کاهشی از خود نشان دادند. از نظر سطوح نیتروژن بالاترین عملکرد علوفه تر به میزان 8/161 و 1/36 تن در هکتار علوفه خشک در مصرف 300 کیلوگرم نیتروژن خالص به‌دست آمد و کمترین عملکرد علوفه تر به‌میزان 7/128 و علوفه خشک به میزان 7/28 تن در هکتار در تیمار شاهد بدون مصرف کود نیتروژن حاصل شد ولی از نظر اثرات متقابل صفات مورد بررسي در هیچ یک از صفات تأثیر معنیداری مشاهده نشد.
واژه‌هاي کلیدی: کم آبیاری، نیتروژن، سورگوم علوفهای
[1] تاریخ دریافت: 20/10/1393 تاریخ پذیرش: 15/12/1395
1- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامي ، دزفول – ايران. ( نویسنده مسئول)
ah_abravesh@yahoo.com
2- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامي ، دزفول – ايران.
3- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامي ، دزفول – ايران.
4- گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامي ، دزفول – ايران.
مقدّمه و بررسي منابع علمي
سورگوم علوفهای (Sorghum bicolar) یکی از مهمّترین گیاهان علوفهای مناطق خشک و نیمه خشک دنیا است و به علت سازگاری با شرایط گرم و خشک و بالا بودن کارایی مصرف آب میتواند در برخی مناطق که با کمبود آب مواجه هستند تولید خوبی داشته باشد (Beheshti, 2010). حداقل درجه حرارت برای جوانه زدن آن 12 درجه سانتیگراد، میانگین درجه حرارت 29 – 26 درجه سانتیگراد و بارندگی مورد نیاز حدود 625 – 425 میلیمتر مورد نیاز بوده و قابل کشت است. سورگوم روز کوتاه، چهار کربنه و با سرعت فتوسنتز زیاد است. کشورهای هندوستان، چین، روسیه، آرژانتین و بعضی از کشورهای آفریقایی بیشترین سطح زیرکشت این گیاه را دارا میباشند. سورگوم قادر است در شرایط خشکی به حالت خواب باقی بماند و پس از دریافت رطوبت به رشد خود ادامه دهد. با اینکه گیاه سورگوم مقاوم به خشکی است اما کمبود آب باعث کاهش سطح برگ شده که این خود بر روی نمو، تقسیم و تمایز سلولی اثر میگذارد (Ashtari Loraki, 2008). ارقام مختلف سورگوم می‌توانند خود را با شرایط محیطی وفق دهند و رشد کنند(Al modares et al, 2007). رطوبت عامل بسیار مهمی در محدود کردن عملکرد گیاهان زراعی در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار میآید. آزمایشات نشان داده است که تفاوتهای معنیداری بین چرخه آبیاری (افزایش آبیاری)، عملکرد ماده خشک، عملکرد علوفهتر و خشک، سطح برگ و ارتفاع گیاه در سورگوم وجود دارد
(Mossavi et al, 2009 and Sadeghi et al, 2006). محدودیت شدید منابع آب و
یا هزینههای بالای تامین و انتقال آب سبب میشود در برخی مواقع یا مناطق از دیدگاه اقتصادی سطح بهینه آبیاری کمتر از میزان مورد نیاز برای تولید حداکثر عملکرد باشد بنابراین اعمال مدیریت کم آبیاری را امری ضروری مینمایند. رشد گیاه مجموعهای از فرایندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه میباشد که بر یکدیگر اثرات متقابل داشته و تحت تاثیر عوامل محیطی به ویژه رطوبت و درجه حرارت قرار میگیرد
(shirazy, 2008). با اعمال تنشهای رطوبتی مجموع عملکرد و اجزاء عملکرد، بیوماس، شاخص سطح برگ، سرعت فتوسنتز خالص، درصد و سرعت جوانه زني و سرعت رشد گیاه سورگوم کاهش میبابد که در واقع یک نوع سازگاری گیاه به شرایط خشکی است (Rahnama, 2008). لری ملکی (Lory Maleky, 2007) نشان داد سرعت رشد محصول در تیمار شاهد و 85% ظرفیت آبیاری نسبت به تیمار تنش در بالاترین سطح خود قرار گرفت درصورتیکه
در تیمار 55% ظرفیت نیاز آبی گیاه پائینترین سطح CGR را به خود اختصاص داد. کاهش سرعت رشد گیاه در شرایط کم آبی نتیجه افزایش تنش رطوبت همراه با افزایش دمای گیاه و کاهش فتوسنتز استHaji Hassani et al, 2011) ). اصولاً کمبود رطوبت به شکل غیر مستقیم بر روی فتوسنتز و تنفس مؤثر است زیرا هردو وابسته به ورود و خروج اکسیژن و گاز کربنیک به داخل و خارج برگ میباشند که این خود تحت تاثیر باز و بسته شدن روزنهها توسط آب است.
اصلاح ارقام با سازگاری بهتر و ارقام پر محصول باعث افزایش پتانسیل عملکرد سورگوم میشود. این افزایش عملکرد نیاز به تغذیه دارد و در نتیجه مصرف کود نیتروژن در سورگوم باعث افزایش عملکرد خواهد شد. نیتروژن، فسفر و پتانسیم به‌عنوان عناصر ضروری به مقدار نسبتاً متعادل مورد نیاز است. کمبود نیتروژن موجب کاهش انتقال مجدد آن از برگها به بذر به دلیل زوال برگ و کاهش دوام سطح برگ بعد از مرحله گل دهی است (Saeed and El nadi, 2004). محمد و همكاران (Mahmud et al, 2003) گزارش كردند مصرف نیتروژن عملکرد گیاه سورگوم از جمله میزان ماده خشک تولیدی، پروتئين و میزان علوفهتررا افزایش ميدهد ارتباط مستقیم عملکرد با سطوح مختلف نیتروژن نیز قبلاً در
گياه سورگوم گزارش گردیده است
(Almodares et al, 2007). خضرلو و همکاران (Khazarlu et al, 2010) بیان کردند کمبود نیتروژن بر توزیع مواد فتوسنتزی بین اندامهای رویشی و زایشی مؤثر است. هدف تحقیق بررسی تاثیر سطوح مختلف آبیاری و همچنین سطوح مختلف کود نیتروژن بر عملکرد و اجزاء عملکرد سورگوم علوفهای رقم اسپیدفید، به منظور تعیین بهترین میزان آبیاری و کاربرد بهترین سطح کود نیتروژن جهت کشت در منطقه مورد مطالعه بود.
مواد و روشها
به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد کمی و کیفی و تعیین خصوصیات مرفولوژیک و فیزیولوژیک سورگوم علوفهای آزمایشی انجام شد. این آزمایش در تابستان 1388 در مزرعهای واقع در بیست کیلومتری جنوب شهرستان دزفول در منطقه صفی آباد با طول جغرافیایی 48 درجه و 23 دقیقه و عرض جغرافیایی32 درجه و 25 دقیقه شمالی و با ارتفاع 143 متر از سطح دریا به اجرا در آمد. این منطقه جزء مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارد. به منظور بررسی وضعیت خاک، از زمین زراعی محل اجرای آزمایش نمونه برداری و آزمایش گردید که نتایج آن به شرح جدول 1 بدست آمد.
این آزمایش به صورت کرتهای خرد شده در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در چهار تکرار با دو سطح آبیاری در کرتهای اصلی و چهار سطح مختلف کود نیتروژن در کرتهای فرعی اجرا گردید. عمق شخم 25 سانتیمتر، عمق کاشت 6 سانتیمتر، فاصله بذور 8 سانتیمتر و در هر پلات فرعی 6 خط به طول 5/7 متر و با عرض پشته 90 سانتیمتر کشت شد. در این آزمایش سطوح مختلف آبیاری عبارت بودند از:
I1-آبیاریکامل (100% نیازآبیگیاه)،
I2- آبیاریمتوسط (85% نیازآبیگیاه)،
I3-کمآبیاری (75% نیازآبیگیاه)
اعمال تیمارهای آبیاری در چین اول بعد از استقرار گیاهچه یعنی از آب سوم به بعد اعمال گردید و تا پایان دوره رشد گیاه (برداشت) ادامه داشت. سطوح مختلف کود نیتروژن هم در کرتهای فرعی آزمایش نیز شامل:
No، بدون کاربرد کود نیتروژن(تیمار شاهد)،
جدول شماره 1 - نتایج تجزیه خاک محل اجرای آزمایش Table 1: Results of soil analysis of place of performance testing
|
N2، کاربرد200 کیلوگرم کود نیتروژن در
هکتار، N3،کاربرد 300 کیلوگرم کود نیتروژن در هکتار
عمق نمونه برداری Depth Sampling | هدایت الکتریکی Electrical Conductivity ds/m | اسیدیته Acidity pH | کربن آلی OC % | نیتروژن Nitrogen ppm | فسفر Phosphorus mg/kg | پتاسیم Potassium (mg/kg ) | بافت خاک Soil texture |
0 – 30 cm | 2.7 | 7.2 | 0.93 | 1.19 | 12.2 | 310 | loom Silt clay |
30 – 60 cm | 2.3 | 6.8 | 0.90 | 2.25 | 9.2 | 260 | loom Silt clay |
بودند. رقم مورد مطالعه اسپید فید بود.
علت انتخاب این رقم آن بود که بیش از 98% از کشت سورگوم در منطقه مورد بررسی از این رقم بوده و دارای پتانسیل بالای عملکرد در منطقه میباشد. رقم اسپیدفید یکی از هیبریدهای حاصل از تلاقی سورگوم و سودانگراس بوده و به طور نسبی متحمل به خشکی میباشد. اندازه گیری رطوبت خاک به روش دستی و با استفاده از اگر سیلندرهای نمونه برداری و آون انجام شد. تعیین تیمار زمان آبیاری با استفاده از بیلان آب خاک بر مبنای عدم تجاوز از حد تخلیه 50% آب قابل استفاده انجام گردید. اعمال تیمارهای کودی نیتروژن در سه چین برداشت شده بدین صورت انجام شد که در چین اول به صورت 30% به عنوان کود پایه و70% به صورت سرک در ابتدای مرحله رشد سریع و در چینهای بعد به صورت 50% با آبیاری اول و 50% مابقی در ارتفاع 70 سانتیمتری کود دهی گردید. برای آماده سازی زمین برای کشت، بعد از رسیدن زمین به ظرفیت زراعی اقدام به تهیه زمین شد. شخم به عمق 25 سانتیمتر، 3 نوبت دیسک، ماله کشی زمین زراعی و بر اساس آزمون خاک کودهای فسفات و پتاس اضافه گردید و سپس به فاصله 90 سانتیمتر اقدام به ایجاد جوی و پشته گردید. عملیات کشت در خرداد ماه 1388 انجام گرفت. تجزیه واریانس دادهها با استفاده از نرم افزار MSTAT-C و برای رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده گردید. میانگینها با استفاده از آزمون دانکن در سطح 1% و 5% مقایسه گردید. به صورت هفتگی و به منظور تجزیه و تحلیل شاخصهای مورد نظر نمونه برداری به طور تصادفی و با برداشت 5 بوته از هر کرت صورت پذیرفت. نمونهها بعد از برداشت در مزرعه به اندامهای برگ، ساقه و غلاف تقسیم شده و به صورت جداگانه در پاکتهای مخصوص قرار گرفتند و در آون در درجه حرارت 75 – 70 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت اعمال و سپس وزن خشک نمونهها توزین گردید بدین ترتیب وزن خشک برگ، ساقه و غلاف و وزن خشک کل محاسبه گردید. در طول دوره رشد جهت بررسی وضعیت مرفولوژیک، ارتفاع گیاه، تعداد برگ و قطر ساقه و هچنین شاخص سطح برگ اندازه‌گیری شد.
عملکرد علوفهتر
بر اساس نتایج بدست آمده (جدول2) تاثیر آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد علوفه تر در سطح 1% معنیدار بدست آمد در صورتیکه اثر متقابل آبیاری و کود نیتروژن بر عملکرد علوفه تر معنیدار نشد. با توجه به جدول مقايسه میانگین به روش آزمون دانکن چنین نتیجه گیری میشود که بین سه تیمار آبیاری از نظر میزان عملکرد علوفه تر با 100% نیاز آبی گياه بالاترین میانگین عملکرد علوفهتر را با میزان 3/160 تن در هکتار دارا بوده و از نظر آماری در گروه a قرار گرفت و کمترین آن مربوط به سطح آبیاری 75% نیاز آبی گياه با عملکرد 2/124 قرار داشت. راهنما (Rahnama et al, 2008) قبلاً کاهش عملکرد در اثر تنش رطوبتی را در گیاه سورگوم گزارش کرده است او اظهار داشت که اثر تنش آب بر عملکرد چند جانبه است و تنش شدید و نسبتاً کوتاه در طول دوره رشد رویشی ممکن است اثری بر روی عملکرد نداشته باشد ولی تنش کمتر از این میزان ولی طولانی مدت باعث کاهش عملکرد می‌گردد.
بر اساس جدول3 در سطوح نیتروژن بیشترین عملکرد مربوط به مصرف 300 کیلوگرم نیتروزن به ميزان 161.8 تن در هکتار به‌دست آمد که در گروه آماری a قرار گرفت و کمترین میزان عملکرد مربوط به شاهد بدون مصرف نیتروژن و به‌میزان 7/128 تن در هکتار میباشد که در گروه آماری d
قرارگرفت (شکل 1).
|
Fig 1: Effect of Nitrogen levels on
yield of wet forage
میتوان اینگونه توصیف کرد که افزایش میزان مصرف نیتروژن زمینههای لازم برای جذب مواد غذایی از خاک، افزایش جذب رطوبت در گیاه، افزایش فعالیتهای فتوسنتزی و به دنبال آن جذب عناصر غذایی از جمله پتاسیم را در پی خواهد داشت.
جدول 2: جدول تجزیه واریانس مربعات صفات و پارامترهای مورد مطالعه Table 2: Analysis of variance for the morphological traits of sorghum affect by water stress
|
جدول 2: تجزیه واریانس ميانگين مربعات صفات و پارامترهای مورد مطالعه Table 2: Analysis of variance for traits and studied param eters.
|
Mean square | درجه آزادی df | منابع تغییر Source of variation | ||||||
تعداد برگ Leaf number | ارتفاع گیاه Plant height | درصد پروتئین برگ Leaf protein % | سطح برگ در اولین چین LA in first cutting | وزن ماده خشک Dry matter weight | عملکرد علوفه تر Wet Forage yield | |||
0.090 | 0.039 | 2.502 | 0.458 | 8810594.41 | 116.024 | 3 | تکرار replication | |
1.141 ns | 1.427 ** | 15.882 ns | 15.173 ** | 104523043.85 ** | 5539.621** | 2 | آبیاری Irrigation | |
0.231 | 0.028 | 33.09 | 0.938 | 5103544.25 | 128.354 | 6 | خطا error | |
1.021** | 0.332 ** | 1.6324 ** | 14.530 ** | 118056230.16 ** | 2393.617 ** | 3 | نیتروژن Nitrogen | |
0.099 ns | 0.015 ns | 2.502 ns | 0.466 ns | 10915095.25 ns | 238.356 ns | 6 | اثرات متقابل Interaction | |
0.101 | 0.022 | 2.743 | 0.247 | 6714980.43 | 133.183 | 27 | خطا error | |
3.94 | % 7.58 | % 4.96 | % 7.07 | % 8.00 | % 7.97 | CV | ||
جدول شماره 3- مقایسه میانگین اثرات صفات مورد بررسی با استفاده از آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد Table 3: mean comparison of the effects of water deficit and nitrogen fertilizer on some traits of forage sorghum
|
تعداد برگ Leaf number | ارتفاع گیاه Plant height(cm) | درصد پروتئین برگ Leaf protein % | سطح برگ در اولین چین LA in first cutting | وزن ماده خشک Dry matter weight(t/ha) | عملکرد علوفه تر Wet Forage yield (t/ha) | تیمار Variety |
سطوح آبیاری Irrigation levels | ||||||
8.3 a | 228 a | 34.2 a | 7.8 a | 32.3 b | 160.3 a | % 100 آبیاری Irrigation 100 % |
8.0 ab | 190 b | 33.6 a | 7.2 a | 34.9 a | 150.2 b | % 85 آبیاری Irrigation 85 % |
7.7 b | 169 c | 32.3 a | 5.9 b | 29.8 ab | 124.2 c | % 75 آبیاری Irrigation75 % |
سطوح نیتروژن Nitrogen levels | ||||||
7.7 c | 177 d | 31.4 c | 5.5 d | 28.7 c | 128.7 d | 0 kg/ha |
7.9 bc | 189 c | 32.7 bc | 6.8 c | 31.2 bc | 139.6 c | 100 kg/ha |
8.2 ab | 202 b | 34.1 ab | 7.5 b | 33.3 ab | 149.4 b | 200 kg/ha |
8.3 a | 215 a | 35.3 a | 8.1 a | 36.1 a | 161.8 a | 300 kg/ha |
Interaction | ||||||
7.8 bc | 209 c | 32.4 cde | 6.3 de | 28.3 fg | 140.3 cd | I1N0 |
8.1 ab | 220 b | 32.9 bcde | 7.7 b | 30.3 def | 150.2 c | I1N1 |
8.6 a | 240 a | 35.4 ab | 8.6 a | 34.2 bcd | 169.7 ab | I1N2 |
8.6 | 244 a | 36.3 a | 8.9 a | 36.5 ab | 180.8 a | I1N3 |
7.8 bc | 169 g | 31.6 de | 5.4 fg | 32.5 bcdef | 139.9 cd | I2N0 |
8.0 b | 178 f | 33.6 abcd | 7.1 bc | 32.0 cdef | 137.7 cd | I2N1 |
8.0 b | 198 d | 34.4 abc | 7.5 bc | 35.9 abc | 154.2 bc | I2N2 |
8.50 a | 214 bc | 34.8 abc | 8.8 a | 39.3 a | 168.8 ab | I2N3 |
7.3 c | 152 h | 30.4 e | 4.9 g | 25.5 g | 105.9 e | I3N0 |
7.7 bc | 170 g | 31.5 de | 5.8 ef | 31.4 def | 130.8 d | I3N1 |
8.0 b | 168 g | 32.4 cde | 6.3 de | 29.8 ef | 124.2 d | I3N2 |
8.0 b | 188 e | 34.8 abc | 6.8 cd | 32.6 bcde | 135.9 cd | I3N3 |
* و ** : به ترتیب معنی دار در سطح احتمال 5% و 1% ns: غیر معنی دار * and ** are significant at 0.05 and 0.01 respectively and ns Non significant
|
میانگین های با حروف غبر مشترک در هر ستون دارای تفاوت معنی دار در سطح 5% هستند. Means followed by non similar letters in each column are significantly different at 5%
|
در این بررسی کاهش عملکرد در تیمارهای تحت تنش نسبت به آبیاری کامل به‌طور معنیداری وجود دارد (شکل2).
شكل 2: اثرات سطوح آبياري بر عملکرد علوفهتر Fig 2: Effect of irrigation levels on yield of wet forage
|
|
که این کاهش میتواند به‌دلیل کاهش میزان فتوسنتز باشد که در اثر عوامل زیر به‌وجود میآید. کاهش سطح برگ یا کاهش سطح جذب تشعشع، کاهش فعالیت آنزیم‌های مختلف در اثر تنش که به نحوی با فتوسنتز در ارتباط میباشند و کاهش و محدودیت ورود co2 در اثر مقاومت استومات‌ها (.(rs در بررسی اثر متقابل سطوح مختلف آبیاری و نیتروژن نیز بیشترین عملکرد مربوط به تأمین نیاز آبیاری 100% و مصرف300 کیلوگرم نیتروژن به میزان 8/180 تن در هکتار و کمترین میزان با 9/105 تن در هکتار مربوط به 75% نیاز آبی گياه و بدون مصرف نیتروژن به دست آمد.
ماده خشک کل1
از نظر عملکرد ماده خشک نیز نتایج تجزیه واریانس حاصل از آزمایش در جدول (2) نشان میدهد بین سطوح مختلف آبیاری و مصرف نیتروژن درسطح 1% اختلاف
معنیدار وجود دارد در حالی که بین اثرات متقابل آنها از نظر آماری اختلافی وجود ندارد. با توجه به جدول شماره3 مقایسه میانگین به روش دانکن چنین نتیجه گیری میشود که بین سه تیمار آبیاری از نظر میزان وزن ماده خشک آبیاری با 85% نیاز آبی گياه بالاترین میانگین وزن ماده خشک را با میزان 9/34 تن در هکتار دارا بوده و از نظر آماری در گروه a قرار داشت و کمترین میزان مربوط به سطح آبیاری 75% نیاز آبی گياه با عملکرد 8/29 تن در هکتار در گروه آماری b قرار داشت (شکل 3).
شكل 3: اثرات سطوح آبیاری بر عملکرد ماده خشك Fig 3: Effect of irrigation levels on yield of total dry matter
|
|
براساس جدول شماره 3 چنانچه مشاهده می‌گردد در سطوح مختلف مصرف نیتروژن بیشترین میزان ماده خشک گیاه مربوط به مصرف 300 کیلوگرم نیتروزن خالص (در مجموع سه چین) به میزان 1/36 تن در هکتار به‌دست آمد و کمترین میزان عملکرد مربوط به شاهد بدون مصرف نیتروژن و به میزان 7/28 تن در هکتار میباشد (شکل 4).
شکل 4: اثرات سطوح نيتروژن بر ماده خشک Fig 4: Effect of Nitrogen levels on yield of total dry matter
|
|
این موضوع که با اضافه نمودن میزان نیتروژن در دسترس گیاه عملکرد و اجزاء عملکرد از جمله ماده خشک افزایش می‌یابد قبلاً توسط سایر محققان اعلام شده است (Amano and Salazar, 2004). بررسی اثر متقابل سطوح مختلف آبیاری و نیتروژن بر عملکرد ماده خشک نشان داد که بیشترین میزان ماده خشک مربوط به تأمین نیاز آبی گياه 85% و مصرف300 کیلوگرم نیتروژن به میزان 3/39 تن در هکتار و کمترین میزان با 5/25 تن در هکتار مربوط به 75% نیاز آبی
گياه و بدون مصرف نیتروژن به‌دست آمد. به طور کلی با افزایش تنش در گیاه سورگوم سطح برگ، وزن برگ، ارتفاع ساقه، قطر ساقه و فتوسنتز کاهش می‌یابد و در نتیجه آب به‌طور غیر مستقیم از طریق کاهش میزان جذب عناصر مختلف بخصوص نیتروژن و همچنین ورود گاز کربنیک در اثر بسته شدن روزنهها باعث کاهش عملکرد ماده خشک میشود Siti Aishah, 2011)).
سطح برگ
نتایج این بررسی نشان میدهد که با افزایش میزان تنش در گیاه سورگوم شاخص سطح برگ به طور محسوسی کاهش یافته است
(جدول 3) و این کاهش سطح برگ میتواند به علت کاهش فشار تورگر، کاهش فعالیتهای فتوسنتزی، بسته شدن روزنهها و سرعت رشد گیاه سورگوم باشد که در مجموع
میتواند در جهت بالا بردن مقاومت گیاه به تنش محسوب گردد. در مورد مقادير بالاي مصرف نیتروژن نیز در مقایسه با شاهد به لحاظ شاخص سطح برگ برتری نشان میدهد سپهری (Sepehry, 2005) در بررسی تأثیر کم آبیاری و نیتروژن بر شاخص سطح برگ و عملکرد ذرت علوفهای اظهار داشت که شاخص سطح برگ با کاهش رطوبت خاک و نیتروژن قابل دسترس کاهش یافت. ارجمند (Arjomand,2000) گزارش داد با اعمـــال
تیمار تنش کم آبی میزان طویل شدن برگ و شاخص سطح برگ کمتر از حالتی بود که گیاه تحت شرایط بدون تنش قرار داشت و در این حالت سرعت رشد نسبی در تیمارهای تحت تنش کمتر میباشد.
پروتئین برگ
نتایج تجزیه واریانس حاصل از این آزمایش در جدول شماره 2 نشان میدهد که بین سطوح مختلف آبیاری و اثرات متقابل بین آبیاری و نیتروژن برای پروتئین برگ اختلاف معنیداری وجود ندارد. ولی سطوح مختلف نیتروژن در سطح 1% تفاوت های معنیداری را نشان دادند. بررسی اثر متقابل سطوح مختلف آبیاری و مصرف نیتروژن نشان
میدهد بیشترین میزان درصد پروتئین برگ یعنی 3/36% مربوط به آبیاری کامل یعنی 100% نیاز آبی گیاه و مصرف 300 کیلوگرم نیتروژن به‌دست آمد که و کمترین میزان نیز در سطح 75% تأمین نیاز آبیاری و بدون مصرف کود نیتروژن به‌میزان 4/30 % در گروه آماری e قرار گرفت(جدول3). بررسی جدول 3 گویای این واقعیت است که با افزایش میزان آب روند افزایشی غیر معنیداری در درصد پروتئین برگ سورگوم مشاهده می‌گردد و در سطوح مصرف نیتروژن نیز این افزایش مشاهده شده ولی با شدت بیشتر و به شکل معنیدار می‌باشــد. آب و نیتـــروژن با
توجه به اینکه به‌طور مستقیم بر روی ساختمان پروتئین اثر می‌گذارند می‌توانند این
تغییرات را توجیه نمایند. حلیم و همکاران (Halim et al, 1989) با اعمال استرس آب در گیاه سورگوم و مطالعه کیفیت علوفه سورگوم اظهار داشتند که مقدار ماده خشک قابل هضم و غلظت پروتئین خام کاهش یافته در حالی‌که غلظت لیگنین دیواره سلولی افزایش قابل ملاحظه‌ای نشان داده است همچنين تنش خشکی سیستم اسیدهای نوکلئیک و RNA را که رابطه نزدیکی با پروتئین سازی دارند از بین می‌برند. کاهش پروتئین سازی در برگ‌های تنش دیده در نتیجه کمبود سیتوکنین‌ها میباشد به نظر
میرسد که صدمات وارد شده در اثر تجزیه پروتئین‌ها در گیاهان تنش دیده به علت کمبود پروتئین نبوده بلکه در اثر تجمع مواد سمّی مانند آمونیاک است که از تجزیه پروتئین‌ها حاصل میشود. میرلوحی و همکاران (Mirlohi et al, 2000) مقادیر مختلف نیتروژن را بر رشد عملکرد و کیفیت سورگوم علوفهای بررسی کردند و اظهار داشتند نیتروژن اثر معنیداری بر درصد عملکرد پروتئین مواد سیلو شده داشت که با افزایش میزان سطح کود نیتروژن درصد و عملکرد پروتئین افزایش یافت.
ارتفاع گیاه
نتایج تجزیه و اریانس حاصل از این آزمایش در جدول شماره 2 نشان میدهد که بین سطوح مختلف آبیاری و مصرف نیتروژن در سطح 1% برای ارتفاع بوته اختلاف معنیداری وجود دارد. ولی اثرات متقابل این دو عامل معنیدار نمی‌باشد. با توجه به جدول شماره 3 مقایسه میانگین به روش دانکن نتیجه گیری میشود که بین سه تیمار آبیاری از نظر اندازه ارتفاع گیاه تفاوت هایی وجود دارد آبیاری کامل بالاترین میانگین ارتفاع گیاه را با میزان 228 سانتیمتر دارا بوده و
کمترین ارتفاع گیاه مربوط به سطح
آبیاری 75% نیاز آبي گياه با 169
سانتیمتر میباشد. این نتایج با تحقیقات اشتري لركي(Ashtari Loraki, S.,2008) موافقت دارد او اعلام کرد تنش رطوبتی باعث کاهش در ارتفاع بوته، عملکرد ماده خشک، عملکرد علوفه تر، وزن برگ و وزن ساقه در گیاه سورگوم و ذرت شده است. در سطوح مختلف مصرف نیتروژن هم بیشترین ارتفاع گیاه مربوط به مصرف 300 کیلوگرم نیتروژن خالص معادل 215 سانتیمتر به‌دست آمد که در گروه آماری a قرار گرفت و کمترین میزان عملکرد مربوط به تیمار شاهد بدون مصرف نیتروژن و به میزان 177 سانتیمتر میباشد. در اثرات متقابل سطوح مختلف آبیاری و نیتروژن بیشترین ارتفاع گیاه با 244 سانتیمتر مربوط به آبیاری کامل یعنی 100% نیازآبی گیــــاه و
مصرف 300 کیلوگرم نیتروژن به‌دست آمد و کمترین میزان در سطح 75% تأمین نیاز آبی گياه و بدون مصرف کود نیتروژن با ارتفاع 152 سانتیمتر بود. ارتفاع بوته در سورگوم علوفهای تأثیر مستقیم بر عملکرد علوفه برداشت شده دارد و افزایش تنش رطوبتی باعث کاهش ارتفاع بوته گردید که این کاهش ناشی از کاهش فشار تورگر، کاهش تقسیم سلولی و کاهش رشد در اثر ایجاد تنش میباشد. نیتروژن نیز اثر معنیداری بر ارتفاع بوته داشت و باعث افزایش ارتفاع گردید و این افزایش ناشی از طویل شدن سلول‌ها و افزایش تقسیم سلولی و افزایش رشد میباشد. میزان افزایش در تیمار آبیاری کامل با شدت بیشتری وجود داشت.
تعداد برگ
نتایج تجزیه واریانس حاصل از این آزمایش در جدول شماره2 نشان میدهد که بین سطوح مختلف آبیاری و اثرات متقابل آن بر تعداد برگ اختلاف معنیداری وجود ندارد ولی برای کاربرد سطوح مختلف نیتروژن در سطح 1% اختلاف بین تیمارها معنیدار گردید. چنانچه در جدول شماره 3 مقایسه میانگین مشاهده می‌گردد بیشترین تعداد برگ به‌دست آمده در سطوح مختلف آبیاری مربوط به سطح 100% نیاز آبی گياه به طور متوسط معادل 3/8 برگ در یک ساقه که در گروه آماری a قرار داشت و کمترین میزان معــادل
7/7 مربوط به 75% نیازآبی گیاه بود. این
نتایج با تحقیقاتEshidary et al, 2006 , Tabatbai and Rangbar, 2006 ) ) موافقت دارد آنها اعلام کردند تنش رطوبتی باعث کاهش در ارتفاع بوته در گیاه سورگوم و ذرت شده است اما بر قطر ساقه و تعداد برگ اثری نداشته است بیشترین تعداد برگ معادل 6/8 مربوط به 100% نیاز آبی گياه و مصرف 300 و200 کیلوگرم نیتروژن و کمترین مربوط به 75% نیاز آبیاری و بدون مصرف نیتروژن معادل3/7 میباشد. تعداد برگ نیز در سورگوم علوفهای علاوه بر اینکه در افزایش عملکرد
تأثیر مستقیم دارد در بهبود کیفیت علوفه نیز مؤثر میباشد و هر اندازه که نسبت برگ به ساقه افزایش یابد کیفیت علوفه تولید شده نیز بالا می‌رود. در این آزمایش سطوح مختلف آبیاری بر تعداد برگ اثر معنیداری نداشت ولی با افزایش مصرف نيتروژن تعداد برگ نیز افزایش یافت و این افزایش معنیدار گردید. ولد آبادی (Valad Abadi, 2000) در آزمایش تأثیر تنش خشکی بر ذرت و سورگوم کاهش تعداد برگ را بر اثر خشکی و از طریق کاهش ارتفاع ساقه و عدم تشکیل برگ‌های جدید مشاهده کرد.
[1] 1- Total dry matter
منابع مورد استفاده References
ü Al modares, A .,Hadi, M.R., Rangbar, M. and R. Taheri, 2007, The Effects of Nitrogen treatment Cultivars and harvest stages on stalk yield and sugar content in sweet sorghum: Asian Journal of Plant Science 6(2) :423-426.(In Persian)
ü Amano, O. and A.m. Salazar, ,2004, Comparative productive of corn and sorghum as affected by population density and nitrogen fertilization, philippin Agriculture vol.72(3):247:254.
ü Arjomand,A., 2000, analysis balance of plant irrigation requirement of forage sorghum in present K+ in Khuzestan region. M.sc thesis agronomy. Islamic Azad University branch Dezfoul. (In Persian)
ü Ashtari Loraki, S.,2008, Appointing of forage sorghum yield in the drought stress and water use efficiency. First Crop Agro Physiology Conference Ahwaz Islamic Azad University, Iran,pp:1180-1187. (In Persian)
ü Beheshti, A.R., B. Behboodi fard, 2010, Dry matter accumulation and remobilization in grain sorghum genotypes ( Sorghum bicolar L.) under drought stress. (In Persian)
ü Eshidary, D.,M. Gavahi. And R. Khalifeh, 2006, Study of drought stress effects on the some of forage plants ( corn and sorghum) in Kerman. Agronomy collage, Kerman. (In Persian)
ü Haji hassani, N, Moradi Aghdam, A., Aliabadi, H. and N. Hosseini, 2011, Tree forage yield and its components under water deficit condition on delay cropping in Khoy zone. Advances in environmental biology, 5(5): 847 – 852. (In Persian)
ü Halim. R.A. Buxton. D.R., and, F.M.J. Hattendor, 1989, Water Stress effects on sorghum forage quality after adjustment for maturity differences. Agron.J.81:187-196.
ü Khazarlu, F., Jalili, F. and Khalili Mahaleh,2010, Effect of water deficit and different some nitrogen and potassium on crop sorghum forage of speed feed variety,
Journal of research in crop science, vol 2, NO. 8 pp: 51-66.(In Persian)
Loury Maleki, S., 1386, Evaluation growth curve and yield of sorghum forage (Speed feed) in different irrigation levels. M.Sc theses, Islamic Azad University branch Ahwaz. (In Persian)
ü Maghtoli M., Chaee chi, M., G.,hadad chi,2000, Effect of nitrogen fertilizer and temporary drought stress in different growth stage on qualitative and quantitative characteristic of forage sorghum, Journal science and technical agriculture and natural resource vol(8), Issue 1, pp: 103 -114. (In Persian)
ü Mahamud, K., I. Ahmad and M. Ayub,2003, Effect of Nitrogen and phosphorus on the fodder yield and quality of two sorghum cultivars (Sorghum bicolar L.). International Journal Agriculture Biology, 5: 61-63.
ü Mirlohi, A.Bozorgavar,N., M. Basiry, 2002, Effects of the some different nitrogen fertilizer on growth, yield and quality forage of three hybrid of forage sorghum. Journal Science and technical agriculture and natural resource, vol(4), Issue 2, pp:
105 -115. (In Persian)
ü Mossavi,S. G.R., M.J. Sagat Al aslani, H .Javadi and A. Ansari ,2009, Effect of irrigation cycle and planting pattern on forage sorghum quality characters (sorghum c.v.Speed feed) in Bearjand conditions. Iran Agronomy and Plant Science Article 10th Conference. Kraj, Iran, pp: 347. (In Persian)
ü Rahnama, A., Absalan, S. And, M. Makvandy,2008, Effect of low Irrigation on yield and yield component in three variety of sorghum forage, Journal of Research in Crop Science, Islamic Azad University, khoy branch, vol.(2),NO.(2),pp:11-23. (In Persian)
ü Sadeghi,H., S.G.R. Mossavi, M.J.Sagat Al aslani and J. Alizadeh, 2006, Study of less irrigation on yield and yield component in millet (panicum miliacum c.v.Notrifeed).Agriculture Science and Natural Resource 6th National Conference, Young Researcher Clubs. Karaj, Islamic Azad University , Iran,pp: 199. (In Persian)
ü Saeed, A.M., and. A.H. El Nadi, 2004, Forage sorghum yield and water use efficiency under variable irrigation. Irrig. Sci: 18(2): 67-71.(In Persian)
ü Sepehry, M.,2005, Investigation influence low irrigation and nitrogen on yield of forage sorghum, first Iranian Conference forage plants in Iran. (In Persian)
ü Shirazy Kharazy,M., Naroee rad, M., Kazemy, H., Asgary, R., Ali Zadeh, 2008, Evaluation effect of low irrigation on yield of 7 variety the sorghum grain with use stress tolerance induce, Journal of Research and Development in Agronomy,vol.78.
ü Siti Aishah, H., A. Saberi, R.A. Halim and A.R. Zaharah,2011,Yield responses of forage sorghum to salinity and irrigation frequency, African Journal of Biotechnology vol.10(20),pp.4114-4120.
ü Tabatbai, S. and G.R Rangbar, 2006, Study of drought and planting date effects on yield and water use efficiency in millet ( panicum miliacum c.v.Notrifeed ). Effect of environmental stress in plants, 1th Conference Articles. (In Persian)
ü Valad Abadi, A.,Mazahery, G., Nourmohammady, G. and A. Hashemy Dezfoully ,2000, Evaluation effect of water stress on qualitative and quantitative characteristic and growth induces of corn and sorghum, Journal of Iranian Crop Science, vol.2 (1)., pp: 39- 47. (In Persian)