اثر مدیریت آبیاری و کود فسفر بر عملکرد و برخی صفات زراعی دو رقم برنج
محورهای موضوعی : مدیریت آب در مزرعه با هدف بهبود شاخص های مدیریتی آبیاری
سید مهدی میرحسینی مقدم
1
,
سیدمصطفی صادقی
2
,
مجید عاشوری
3
,
ناصر محمدیان روشن
4
,
حمیدرضا درودیان
5
1 - دانشجوی دکترای رشته زراعت، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
2 - دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
3 - دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
4 - استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
5 - استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران.
کلید واژه: اوره, کلروفیل, شلتوک, سرعت رشد گیاه, آب نسبی برگ,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: یکی از راهکارهای کاهش مصرف کودهای شیمیایی و افزایش پایداری در کشت برنج، استفاده درست از آب آبیاری و ارقام مورد کشت می باشد. این پژوهش با هدف اثر مدیریت آبیاری و سطوح مختلف کود فسفر بر عملکرد و برخی صفات زراعی برنج در دو رقم هاشمی و گیلانه در استان گیلان انجام شد.روش پژوهش: این آزمایش به صورت کرت های دوبارخرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در طی سال های 1396 و 1397 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان واقع در روستای کته شال (در محدوده عرض جغرافیایی ´12°37 شمالی و طول جغرافیایی ´01°50 شرقی با ارتفاع متوسط 2/34 متر از سطح دریا) اجرا شد. تیمارهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل رقم (برنج هاشمی و گیلانه) به عنوان عامل اصلی، فواصل آبیاری (غرقاب پیوسته، و متناوب با فاصله 5 و 10 روز) به عنوان عامل فرعی و میزان کود شیمیایی فسفر از نوع سوپرفسفات تریپل (50، 75 و 100 کیلوگرم در هکتار) به عنوان عامل فرعی- فرعی بود.یافته ها: یافته نشان داد که اثرات ساده عوامل و اثرات متقابل دو و سه عاملی آن ها بر عملکرد شلتوک و آب نسبی برگ در سطح ١ درصد و بر شاخص کلروفیل در سطح 5 درصد معنی دار بود. مطابق اثر متقابل مدیریت آبیاری و کود مصرفی و رقم، بیشترین عملکرد شلتوک در سال اول، در رقم گیلانه و در فواصل آبیاری 5 روز و در سطوح کودی 50 و 100 کیلوگرم فسفر در هکتار به ترتیب 5362 و 5104 کیلوگرم در هکتار بود و در سال دوم، در رقم گیلانه و در فواصل آبیاری 5 روز در سطوح کودی 50 و 100 کیلوگرم فسفر در هکتار به ترتیب با میانگین 5355 و 5104 کیلوگرم در هکتار به دست آمد. بیشترین آب نسبی برگ در سال اول در رقم گیلانه و در فواصل آبیاری 5 روز با مصرف کودی 50 کیلوگرم فسفر در هکتار با میانگین 64/0 و در سال دوم، در رقم گیلانه و فواصل آبیاری 5 روز با سطوح کودی 100 کیلوگرم فسفر در هکتار با میانگین 66/0 بود. بر اساس اثر متقابل مدیریت آبیاری، کود مصرفی و رقم، بیشترین کلروفیل متر در سال 96، در رقم گیلانه و در مدیریت 5 روز و در سطوح کودی 50 کیلوگرم فسفر در هکتار با میانگین 7/41 بود. در سال 97، بیشترین کلروفیل متر در رقم هاشمی و مدیریت غرقاب و با مصرف 50 کیلوگرم کود فسفر، با میانگین7/40 به دست آمد. بیشترین شاخص سطح برگ در سال 96 و 97، در رقم گیلانه و در مدیریت آبیاری 5 روز با مصرف کودی 75 کیلوگرم فسفر در هکتار به ترتیب با میانگین 2/4 و 4/4 مشاهده شده است.نتایج: اثر متقابل آبیاری، کود و رقم در سال های مورد مطالعه نشان داد که در هر دو رقم گیلانه و هاشمی، بیشترین عملکرد شلتوک در سطوح کودی 50 و 100 کیلوگرم فسفر در هکتار بود. براساس نتایج و با ملاک قرار دادن عملکرد شلتوک، استفاده از رقم گیلانه با فواصل آبیاری 5 روز و سطوح کودی 50 و 100 کیلوگرم فسفر در هکتار به عنوان مناسب ترین شرایط برای منطقه مورد مطالعه پیشنهاد می شود.
Background and Aim: One of the ways to reduce the use of chemical fertilizers and increase sustainability in rice cultivation is the correct application of irrigation water and cultivated cultivars. This research is conducted with the aim of the effect of irrigation management and different levels of phosphorus fertilizer on the yield and some agronomy traits of rice in Hashemi and Guilaneh cultivars in Guilan province.Method: This experiment was done in the form of split-split plots under a completely randomized block design with three replications during the years 2017 and 2018 in the research farm of the Islamic Azad University, Lahijan Branch, located in the village of Kateh-Shal (in the latitude of 37°12° N and longitude of 50°01E° with an average height of 34.2 meters above sea level). The treatments studied in this research included cultivar (Hashemi and Guilaneh rice) as the main factor, irrigation intervals (continuous flooding, alternating with an interval of 5 and 10 days) as a secondary factor, and the amount of phosphorus chemical fertilizer of triple superphosphate (50, 75 and 100 kg/ha) was as a sub-sub-factor.Results: The results showed that the solo effects of the factors and the interaction effects of their two and three factors were on paddy yield and relative leaf water at the level of 1% and on the chlorophyll index at the level of 5% significant. According to the interaction effect of irrigation management and fertilizer consumption and cultivars, the highest yield of paddy in the first year was 5362 and 5104 kg/ha in Guilaneh cultivar with irrigation intervals of 5 day and fertilizer levels of 50 and 100 kg P/ha, in the second year, Guilaneh cultivar with irrigation intervals of 5 day and fertilizer levels of 50 and 100 kg P/ha, an average of 5355 and 5104 kg/ha was obtained, respectively. The highest relative leaf water in the first year was in the Guilaneh cultivar and irrigation intervals of 5 day with fertilizer consumption of 50 kg P/ha with an average of 0.64, and in the second year was in the Guilaneh cultivar in irrigation intervals of 5 day and fertilizer levels of 100 kg P/ha with an average of 0.66. Based on the interaction effect of irrigation management, consumption fertilizer and cultivars, the highest chlorophyll meter in 2017 was in the Guilaneh cultivar with irrigation intervals of 5 day and fertilizer levels of 50 kg P/ha with an average of 41.7. In 2018, the highest chlorophyll meter was obtained in the Hashemi cultivar and under flooding management with 50 kg P/ha fertilizer, with an average of 40.7. The highest leaf area index in 2017 and 2018 were observed in Guilaneh cultivar with irrigation intervals of 5 day and 75 kg P/ha fertilizer, with an average of 4.2 and 4.4, respectively.Conclusion: The Interaction effects of irrigation, fertilizer and cultivar in the studied years was showed that in Guilaneh and Hashemi cultivars, the highest yield of paddy were at fertilizer levels of 50 and 100 kg P/ha. Based on the results and with the criterion of rice yield, the use of the Guilaneh cultivar with in irrigation intervals of 5 day and fertilizer levels of 50 and 100 kg P/ha is suggested as the most suitable conditions for the study area.
Abbasian, A. & Aminpanah, H. (2017). Effects of previous crop and rate of phosphorous fertilizer application on yield and yield components of Rice (Oryza sativa L.). Journal of Crop Ecophysiology. 11(4), 889-904. [in Persian]
Ahmad, S., Zia-Ul-Haq, M., Ali, H., Ahmad, A. & Khan, M.A. (2009). Morphological and quality parameters of Oryza sativa. As affected by population dynamics, nitrogen fertilization and irrigation regimes. Pakistan Journal of Botany, 41(3), 1259-1269.
Albarracín, M., González, R.J., & Drago, S.R. (2013). Effect of soaking process on nutrient bio-accessibility and phytic acid content of brown rice cultivar. Food Science Technology, 53(1), 76-80.
Alloway, B.J. (2009). Soil factors associated with zinc deficiency in crops and humans. Environ Geochem Health, (5), 537-548.
Awala, S.K., Yamane, K., & Izumi, Y. (2016). Field evaluation of mixed-seedlings with rice to alleviate flood stress for semi-arid cereals. European Journal of Agronomy, 80, 105-112.
Aziz, O., Hussain, S., Rizwan, M., Riaz, M., Bashir, S., Lin, L., Mehmood, S., Imran, M., Yaseen, R., & Guoan, L. (2018). Increasing water productivity, nitrogen economy, and grain yield of rice by water saving irrigation and Fertilizer-N management. Environmental Science and Pollution Research, 25(17), 16601-16615.
Burke, F., Huda, S., Hamza, S., & Azam, M. (2005). Disparities of agricultural productivity in Balochestan. Pakistan Geographical Review, 27 (1), 27-34.
Caliskan, S., Ozakaya, I., Caliskan, M.E., & Arslan, M. (2008). The effects of nitrogen and iron fertilization on growth, yield and fertilizer use efficiency of soybean in a Mediterranean-type soil. Field Crops Research 108, 126-132.
Chalova, V., Manolov, I., Nikolova, M. & Koleva, L. (2012). Effect of fertilization on phytase and acid phosphatase activities in wheat and barley cultivated in Bulgaria. Agriculture, Food and Analytical Bacteriology. 2, 103-110.
Daemi, F., Mahmoud, S., Soltani, A., Esfahani, M., Majidian, M. (2020). The effect of Phosphorous fertilizer splitting on Morphological Charcters, yield, and yield Components of two Rice (Oryza sativa L.) Cultivars (Hashemi and Guilaneh). Iranian Journal of Soil and Water Research. 51(9), 2379-2392. [in Persian]
Douglas, G.D., Scarminio, L.S., Anunciacao, D.S., Souza, A.S.P., Silva, E.G., & Ferreira. S.L.C. (2013). Determination of the mineral composition of Brazilian rice and evaluation using chemometric techniques. Analytical Methods. 5, 998-1003.
Fairhurst, T., Buresh, R., and Dobermann, A. (2007). Rice (A Practical Guide to Nutrient Management). Second edition, Plant Nutrition Institute, nternational Potash Institute, Pp 92.
Ghazy, H., Mariam, A., Wissa, T., & Sheta, I.A. (2021). Response of sakha 109 rice cultivar to irrigation intervals and phosphorus levels menoufia. Journal of Plant Production, 6, 479-489.
Hameed, K. A., Mosa, A. K. J. & Jabe, F.A. (2011). Irrigation water reduction using System of Rice Intensification compared with conventional cultivation methods in Iraq. Paddy and Water Environment, 9, 121-127.
Hoekstra, F., Golovia, A., & Buitink, J. (2001). Mechanisms of plant desiccation tolerance. Trends in Plant Science, 6, 431-438.
Hussain, M., Asgher, Z., Tahir, M., Ijaz, M., Shahid, M., Ali, H., & Sattar., A. (2016). Bacteria in combination with fertilizers improve growth, productivity and net returns of wheat (Triticumaestivum L.). Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 53(3), 633-645.
Katozi, M., Rahimzadeh., F, Houee, K., & Sabori, H. (2009). Effect of irrigation management on grain filling rate, grain filling duration and leaf relative water content on three rice (oryza sativa l.) cultivars. Journal of Water and Soil Science, 13(47): 623-638. [in Persian]
Kumar, A., Nayak., A.K., Pani, D.R. & Das, B.S. (2019). Application of phosphorus, iron, and silicon reduces yield loss in rice exposed to water deficit stress. Agronomy Journal, 111, 1-10.
Lampayan, R.M., Rejesus, R.M., Singleton, G.R. & Bouman. B.A. (2015). Adoption and economics of alternate wetting and drying water management for irrigated lowland rice. Field Crops Research. 170, 95-108.
Manzoor, Z., Awan, T.H., Safdar, E., Ali, R.I., Ashraf, M., & Ahmad, M. (2006). Effect of nitrogen levels on yield and yield components of Basmati 2000. Journal of Agricultural Research, 44(2), 115-122.
Matsue, Y., Takasaki, K., & Abe, J. (2021). Water management for improvement of rice yield, appearance quality and palatability with high temperature during ripening period. Rice Science, 28(4), 409-416.
Mirabolghasemi, M., Ghobadi Nia, M., Qasemi, A., Rahmani, A. (2015). Investigation of the effect of unsaturated conditions on the amount and relative content of rice leaf water during the growing season in arid and semi arid regions. The second conference on new findings in the environment and agricultural ecosystems. 13 p. [in Persian]
Miri, H.R., Niakan, V., & Bagheri, A.R. (2012). Effect of intermittent irrigation on yield, yield components, water productivity in rice directly cultivation in the region Kazeroon. Production of Horticultural Crops, 5, 13-26.
Nasiri, M., Meskarbashi, M. Hassibi, P., & Pirdashti. H. (2015). Screening of rice genotypes by some morphological and physiological traits under drought stress condition. Journal of Plant Production Research, 22(2), 95-117. [in Persian]
Nozari, Sh. (2002). Consideration of effects of different levels of nitrogen and plant density on yield and yield component of hybrid rice (HI78). MSc. Thesis in Agronomy, Guilan University.120p.
Olzhabayeva, A., Grigoryevich, O., Rau, A., Sarkynov, E.S., Baimanov, Zh., & Shomantaev, A.A. (2016). Effect of irrigation and fertilizers on rice yield in conditions of kyzylorda irrigation array. Biosciences Biotechnology Research Asia, 13(4), 2045-2053.
Pal, R.K., Taleb, M.A., & Hossain. M.B. (2002). Effect of planting metod and hill arrangement on the yield and yield components of late trans planted man rice grown under different planting dates. Pakistan Journal of Biological Sciences. 5(11): 1232- 1236.
Pantuwan, G., Fukai, S., Cooper, M., Rajatasereekul, S., O'Toole, J.C., & Basnayake, J. (2004). Yield response of rice (Oryza sativa L.) genotypes to drought under rainfed lowlands. Field Crops Research, 89, 281-297.
Ramos-Zapata, J., Orellana, R., Guadarrama, P. and Medina-Peralta, S. (2009). Contribution of mycorrhizae to early growth and phosphorus uptake by a neotropical palm. Plant Nutrition, 32(5), 855-866.
Rezaei, G., Khaledian, M., Kavoosi Kalashami, M. & Rezaei, M. (2021). Comparison of Water Productivity Indices and Virtual Water in Major Rice Producing Provinces in Iran. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 3(15). 636-644. [in Persian]
Saberi, T., Paknezhad, F., Pazoki, A., & Azinpour, K. (2011). Effect of nitrogen fertilizer and irrigation management on yield, yield components and water use efficiency of hybrid rice cultivar (bahar). Crop Physiology, 11, 119-135.
Sepehr, A., Malakouti, M., Kholdebarin, B., Karimian, N., Samadi, A., Rasouli, H., Nourgholipour, F., Rezaei, H., & Khademi, Z. (2009). Evaluation P uptake of different varieties of cereals. Journal of Soil and Water Science, 23(2), 125-133.
Shokri, A., Vahed., H., Davatgar, N., Kavoosi, M., & Babazadeh, S. (2018). Evaluation of Rice (Oryza Sativa L) Plant Response to Nitrogen, Phosphours and Potassium Based on Site-Specific Nutrient Management (SSNM). 28(1), 235-248. [in Persian]
Speelman, S., D'Hasse, M., Buyss, J., & D'tlaese, L. (2008). Measure for the efficiency of water use and its determinants, a case study of small scale irrigation schemes in North West province, South Africa. Agricultural systems. 98, 31-39.
Wichelns, D. (2016). Managing Water and Soils to Achieve Adaptation and Reduce Methane Emissions and Arsenic Contamination in Asian Rice Production . Water, 8, 1-36..
Yang, X., & Sun. X. (1992). Physiological mechanism of varietal difference in rice plant response to low N level. Acta Pedology. Science, 29, 73-79.
Yang, Z., Ke, X., Hai-yan, W., De-jian, L., Bing-wei, L., Anqin, S., You-yan, Z., Xue-chao, L., & Zhen, Z., (2011). Effects of phosphorus levels on grain yield and quality of super rice nanjing 44. Chinese Journal Rice Science, 25(4), 447-451.
Zai-Hua, G., Ping, D., Yuan, H., & Cai-Guo., X. (2006). Genetic analysis of agricultural trails in rice related to phosphorus efficiency. Acta Genetica Sinica, 33(7), 634-641.
Zeng, L., Lesch, S.M., & Grieve, C.M. (2003). Rice growth and yield respond to changes in water depth and salinity stress. Agricultural Water Management. 59(1), 67-75.
Zhang, X., Qin, P., Peng, Y., Ma, B., Hu, J., & Fan, S. (2019). A single nucleotide substitution at 5’-utr of gsn1 represses its translation and leads to an increase of grain length in rice. Journal of Genetics, 46, 105-108.