Effect of different levels of nitrogen fertilizer, potassium and water on the quantitative and qualitative characteristics of roselle
halimeh piri
1
(zabol university)
Keywords: Anthocyanin, Irrigation water use efficiency, Dry matter yield,
Abstract :
Today, changing the pattern of planting towards dehydrating plants is proposed as a solution to drought. One of the plants resistant to drought is roselle. In this research, the effects of different levels of irrigation water, nitrogen fertilizer and potassium fertilizer on roselle were investigated. The experiments were carried out in a split plot design with four levels of irrigation water depths (I1, I2, I3 and I4, respectively 25, 50, 75 and 100% of the plant water requirement) and three levels of nitrogen (N1, N2 and N3 respectively 50, 75 and 100% nitrogen) as a sub plots and three levels of potassium (K1, K2 and K3 respectively 50, 75 and 100% potassium) as subplots. At the end of the experiment, plant height, capsule weight, dry yield, anthocyanin content and irrigation water productivity were measured. The results of the experiment showed that the effects of irrigation water and potassium fertilizer were significant at 1% and 5% probability level on all measured parameters and nitrogen fertilizer on all parameters except for irrigation water productivity. The highest yield was obtained from 100% fertilizer application and 100% water requirement, but no significant effect was observed between treatment of 100 and 75% of water requirement. The highest irrigation water productivity was obtained in 75% water treatment and 100% nitrogen and potassium fertilizer application, but no significant difference was found between different treatments of nitrogen fertilizer. Therefore, considering the status of the water in the area and the reduction of water resources, the use of 75% of the water requirement will save water consumption without having a significant effect on the reduction of yield. Also, due to dry weather conditions in Sistan province, the use of potassium and nitrogen fertilizer can modify the drought stresses in roselle.
تأثیر سطوح مختلف کود نیتروژن، پتاسیم و آب بر خصوصیات کمی و کیفی چای ترش
چکیده
امروزه تغيير الگوي كاشت به سمت گياهان مقاوم به كم‌آبي براي مقابله با خشكي مطرح شده است. یکی از گیاهان مقاوم به خشکی چای ترش میباشد. در این تحقیق اثر سطوح مختلف آب آبیاری، کود نیتروژن و کود پتاسیم بر چای ترش مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت طرح کرت‌های دوبار خرد شده با چهار سطح آب آبیاری (I1 ، I2 ، I3 و I4 به ترتیب معادل25، 50، 75 و 100 درصد نیاز‌آبی‌گیاه) و سه سطح نیتروژن(N1، N2 وN3 به ترتیب معادل 50، 75 و 100 درصد نیاز‌کودی نیتروژن) به عنوان کرت فرعی و سه سطح پتاسیم(K1، K2 وK3 به ترتیب معادل 50، 75 و 100 درصد نیاز‌کودی پتاسیم) به عنوان کرت فرعی فرعی انجام شد. در پایان آزمایش پارامترهای ارتفاع گیاه، وزن کپسول، عملکرد خشک، مقدار آنتوسیانین و بهرهوری آب آبیاری اندازهگیری شد. نتایج آزمایش نشان داد اثرات ساده آب آبیاری و کود پتاسیم در سطح احتمال یک و پنج درصد بر تمامی پارامترهای اندازهگیری شده و کود نیتروژن بر تمامی پارامترها به غیر از بهرهوری آب آبیاری معنیدار گردید. بیشترین عملکرد از تیمارهای 100 درصد مصرف کود و 100درصد نیاز آبی به دست آمد اما از این نظر بین تیمار 100 و 75 درصد نیاز آبی تأثیر معنیدار مشاهده نشد. بیشترین بهرهوری آب آبیاری در تیمار 75 درصد نیاز آبی و 100 درصد مصرف کود نیتروژن و پتاسیم به دست آمد اما از این نظر بین تیمارهای مختلف کود نیتروژن تفاوت معنیدار حاصل نشد. بنابراین با توجه به وضعیت آب منطقه و کاهش منابع آبی به‌کار بردن 75 درصد نیاز آبی باعث صرفه‌جویی در مصرف آب میگردد بدون آن که تأثیر معنیدار در کاهش عملکرد داشته باشد. همچنین با توجه به شرایط آب و هوایی خشک منطقه سیستان استفاده از کود پتاسیم و نیتروژن میتواند باعث تعدیل خسارات ناشی از تنش خشکی در چای ترش شود.
کلمات کلیدی: بهرهوری آب آبیاری، عملکرد خشک، آنتوسیانین.
مقدمه
خشكي يكي از مهمترين مشكلات توليد گياهان زراعي در جهان به‌ويژه مناطق خشك و نيمه خشك نظير ايران مي‌باشد (yang et al, 2006). محدوديت شديد آب و هزينه بالاي تأمين و انتقال آن سبب مي‌شود كه در برخي مواقع يا مناطق از ديدگاه اقتصادي سطح بهينه آبياري كمتر از اندازه مورد نياز براي توليد حداكثر عملكرد باشد. اعمال مديريت صحيح آبياري و كاشت گياهان مقاوم به خشكي، به منظور حفظ ذخيره رطوبتي خاك و افزايش ظرفيت نگهداري آب در خاك ازجمله اقدامات مؤثر براي افزايش بازدهي مصرف آبياري و در نتيجه بهبود بهره‌برداري از منابع محدود آب كشور مي‌باشد. امروزه كشت گياهان مقاوم به خشكي به عنوان راهكاري براي مقابله با خشكي مطرح شده است. چاي ترش يكي از گياهان كم‌نياز و مقاوم به خشكي است (اكبري نيا و همكاران، 1382). چای ترش با نام علمی Hibiscus sabdariffa متعلق به خانواده Malvaceae و بومی افریقا بوده، در تمام مناطق استوایی و گرم کشت میشود و به عنوان گیاهی دارویی مورد توجه است(Aziz et al. 2007). این گیاه دو منظوره است که به منظور استفاده خوراکی (کاسبرگ) و با استفاده از الیاف یا چوب، یا هر دو نوع مورد کشت و کار قرار می‌گیرد(Abid-Askari and solang, 1995). از برگ آن به عنوان سبزي خوراکی، از دانه‌هاي آن به عنوان یک منبع غنی از پروتئین و از کاسبرگ‌هاي آن براي تهیه نوشیدنی‌هاي مختلف، بستنی، شکلات و کیک استفاده میشود (Delgado-vargas et al. 2002). تنش خشکی و شوری دو عامل اصلی جهت کاهش عملکرد 50 درصد از محصولات زراعی می‌باشند(Valliy and Nguyen, 2006). باباتند و موفرکی (Babatunde and Mofoke, 2006) در آزمایشی بر روي چاي ترش با 5 دور آبیاري به فاصله ، 5، 7، 9 و 11 روز یک بار گزارش کردند با افزایش عمق آب آبیاري عملکرد افزایش پیدا کرد و بالاترین عملکرد از آبیاري هر هفته یک بار به دست آمد. ال بوراي و همکاران(EL-Boraie et al, 2009) در تحقیقی به این نتیجه رسیدند که بالاترین عملکرد چای ترش در شرایط آبیاری با عمق‌های مختلف، در آبیاری با 100 درصد تبخیر و تعرق گیاه میباشد. علاوه بر کمبود آب، کمبود نیتروژن مورد نیاز میتواند فشار مضاعفی را بر رشد و عملکرد گیاه وارد آورد. نیتروژن عنصر ضروری برای رشد بوده و تغییر در مقادیر قابل دسترس آن به‌ویژه در شرایط تنش آب عملکرد گیاه را به شدت تحت تأثیر قرار میدهد. مقدار نیتروژن قابل دسترس بر توزیع مقدار مواد فتوسنتزی بین اندام‌های رویشی و زایشی مؤثر بوده و مراحل فنولوژیکی رشد و نمو در اثر کمبود نیتروژن به تأخیر می‌افتد. از ایـن رو تعیـین مقـدار بهینـه نیتروژن و واکنش کمی و کیفی گیـاه بـه ایـن نهـاده پرمصـرف در اکوسیستم‌هاي زراعی کشور بسیار مهم است(Tavakoli, 2008). مصرف کـود شـیمیایی بیشتر منجر به افزایش هدرروي آن و سرانجام آلودگی منابع زیست محیطی میشود. بنابراین ارائه روش‌هایی به منظور کنتـرل مصـرف کودهاي شیمیایی و افـزایش تأثیرگـذاري آن‌هـا در کنـار حصول به عملکرد مناسب به‌ویژه در زمین‌هـاي زراعـی داراي بافـت سبک مهم میباشد. از آنجایی که در کشور ما نزولات جوي کم و منابع آبی محـدود میباشد، استفاده بهینه از آب موجود کاملا ضروري اسـت و بایـد از حداقل آب حداکثر بهره‌برداري صورت پذیرد. تحقیقات نشان داده است که ضمن اعمال کم آبیاري، با مصرف صحیح کودهاي شیمیایی، میتوان مقاومت گیاهان به خشکی و نیز رانـدمان تولیـد محصـولات کشاورزي را افزایش داد (Faraji et al. 2000). در تحقيقي تأثير سطوح مختلف نيتروژن روي گياه صبر زرد مورد بررسي قرار گرفت.كود نيتروژن باعث افزايش وزن تر برگها، كل بيوماس و سرعت رشد گياه صبر زرد گرديد (Ji-Dong et al, 2006). در پژوهشي ديگر اعلام شد، مصرف كود نيتروژن در ازدياد بذر گياهان داروئي با اهميت مي‌باشد(Abbaszadeh, 2005). رییسی سربیژن و همکاران(Raisi sarbizhan et al, 2005) تأثیر محلول پاشی نیتروژن و روی را بر صفات کمی چای ترش مورد بررسی قرار دادند. نتیجه تحقیق آنها نشان داد محلول پاشی روی و نیتروژن باعث افزایش عملکرد چای ترش میشود. اوکسون و همکاران(Okosun et al, 2006) در تحقیق خود به این نتیجه رسیدند که کود ازت و فسفر تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر عملکرد چای ترش دارد. گنجعلی و همکاران(Ganjali et al, 2016) عملکرد چای ترش را در سطوح مختلف کود پتاسیم به عنوان فاکتور اصلی و کود فسفر و نیتروژن به عنوان فاکتور فرعی در منطقه سراوان مورد بررسی قرار دادند و به این نتیجه رسیدند که کود فسفر و پتاسیم میتواند نقش موثری در کاهش عملکرد چای ترش در شرایط آب و هوایی سراوان داشته باشد. اکنبی و همکاران(Akanbi et al, 2009) نشان دادند که مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن و فسفر و پتاس 10-10-20 به همراه 5 تن در هکتار کمپوست باعث افزایش عملکرد کمی و کیفی چای ترش میگردد. کود پتاسیم بر خلاف کودهای ازت و فسفر، نقش ساختمانی در گیاه ندارد ولی با توجه به نقش‌هاي آنزیمی و کوانزیمی در گیاه، عنصر اساسی براي گیاه است. پتاسیم باعث افزایش تولید و بهبود کیفیت محصول میشود. پتاسیم کارآیی مصرف آب را افزایش میدهد(Mousavi-Fazl et al,2016). مهمترین بخش تأمین‌کننده پتاسیم مورد نیاز گیاه پتاسیم محلول در خاک است. نمک‌های پتاسیم به ایجاد پتانسیل اسمزی مناسب در درون سلول‌ها کمک می‌کند(Ibrahim and Hossein, 2006). با توجه به رشد جمعیـت جهـان، محـدودیت اراضی کشاورزي و آب، هزینه بالاي ناشی از استفاده از این منـابع و افزایش آلودگی محیط زیست در اثـر اسـتفاده بـی‌رویـه از کودهـاي شیمیایی، لازم است تا مدیریت استفاده از آب وکود به گونه‌اي باشد تا با توجه به حداقل خسارت وارده، حداکثر محصول و درآمد به دست آید(Emam, 2008). در حال حاضر بیشترین سطح زیر کشت چاي ترش مربوط به استان سیستان و بلوچستان، با سطح زیر کشت 300 هکتار و تولید سالانه 290 تن میباشد(Sb-agrijahad, 2014). هدف از این تحقیق تعیین اثر سطوح مختلف نیتروژن و پتاسیم در شرایط تنش آبی به منظور افزایش عملکرد کمی گیاه چای ترش در منطقه سیستان میباشد.
مواد و روش ها
این تحقیق در 18 اردیبهشت ماه سال زراعی 1396 در مزرعه تحقیقات کشاورزی واقع در شهر زهک در منطقه سیستان در استان سیستان و بلوچستان در 61 درجه و 67 دقيقه طول شرقی و 30 درجه و 89 دقيقه عرض شمالی و ارتفاع 480 متر از سطح دریا انجام گرفت. منطقه مطالعاتی دارای اقلیم گرم و خشک بوده، میزان بارندگی آن در سال کمتر از 60 میلیمتر میباشد. میانگین درجه حرارت و بارندگی منطقه در فصل زراعی مورد نظر در جدول 1 آورده شده است.
پارامتر ماه | اردیبهشت | خرداد | تیر | مرداد | شهریور | مهر | آبان |
درجه حرارت (درجه سانتیگراد) | 4/26 | 34 | 3/37 | 4/37 | 3/35 | 32 | 1/26 |
بارندگی(میلیمتر) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
به‌منظور تعيين خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك قبل از مراحل آمادهسازي زمين نمونههاي مرکب خاك از اعماق 30-0 سانتیمتر و 60-30 سانتیمتری خاک برداشت و برخي خصوصيات فيزيكي و شيميايي آنها تعيين شد (جدول2).
مقادير متوسط برخي خصوصيات آب آبياري در تيمارهاي مختلف نیز در جدول 3 آورده شده است.
جدول2: برخي خصوصيات فيزيكي و شيميايي خاك مزرعه تحقيقاتي
سال | عمق نمونه برداری | درصد سیلت | درصد شن | درصد رس | بافت خاک | pH | EC (dsm-) | پتاسیم قابل جذب (ppm) | فسفر قابل جذب (ppm) | کربن آلی(%) |
اول | 30-0 | 18 | 68 | 14 | شن لوم | 4/7 | 5/1 | 250 | 2/4 | 75/0 |
60-30 | 16 | 70 | 15 | شن لوم | 8/7 | 3/1 | 238 | 2/5 | 61/0 |
جدول3: مقادير خصوصيات شيميايي آب آبیاری
نمونه آب | pH | EC (dsm-1) | SAR
| کاتیونها (meqlit-1) | آنیونها (meqlit-1) | |||||
Ca | Mg | Na
| K
| HCo3-
| Cl
| So4-
| ||||
S1 | 6/7 | 6/0 | 1/2 | 8/1 | 2/1 | 6/2 | 04/0 | 2/3 | 7/0 | 6/1 |
تحقيق حاضر در قالب طرح کرت‌های دوبارخرد شده به صورت بلوک کامل تصادفی در سه تکرار اجرا گردید. تیمارها شامل چهار سطح عمق آب آبیاری (I1 ، I2 ، I3 و I4 به ترتیب معادل25، 50، 75 و 100 درصد نیاز‌آبی‌گیاه مرجع) و سه سطح نیتروژن(N1، N2 وN3 به ترتیب معادل 50، 75 و 100 درصد نیاز‌کودی نیتروژن) به عنوان کرت فرعی و سه سطح پتاسیم(K1، K2 وK3 به ترتیب معادل 50، 75 و 100 درصد نیاز‌کودی پتاسیم) به عنوان کرت فرعی فرعی بود. ابعاد کرتها 4 ×3 (متر در متر) و فاصله کرتها از یکدیگر 1 متر در نظر گرفته شد. در هر کرت تعداد 5 جوی و پشته احداث و بذرها در عمق 3 سانتیمتری از خاک و به فاصله 25 سانتی متر از یکدیگر روی ردیف ها کشت شدند. فاصله بین ردیف های گیاهی 75 سانتی متر در نظر گرفته شد. کود نیتروژن از منبع اوره به صورت سرک در سه مرحله یک سوم همزمان با کاشت، یک سوم مرحله رویشی(شاخه دهی) و یک سوم زمان گلدهی(50 درصد گلدهی گیاه) در سه سطح 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار به ترتیب معادل 50، 75 و 100 درصد نیاز‌کودی نیتروژن، کود پتاسیم از نوع سولفات پتاسیم همزمان با کاشت در سه سطح 75، 5/112 و 150 کیلوگرم در هکتار به ترتیب معادل 50، 75 و 100 درصد نیاز‌کودی پتاسیم و کود فسفر از نوع سوپرفسفات تریپل به مقدار 100 کیلوگرم در هکتار همزمان با کاشت به خاک اضافه گردید. جهت تعیین حجم آب مورد نیاز برای آبیاری از تبخیر و تعرق گیاه مرجع و با استفاده از رابطه زیر استفاده گردید(Theghat al-Islam et al, 2013):
(1)
ET0: تبخیر و تعرق گیاه مرجع
Kp: ضریب تشت تبخیر(7/0)
Ep: تبخیر از تشت
پس از تعیین تبخیر و تعرق گیاه مرجع و با در نظر گرفتن راندمان آبیاری 80 درصد برای پخش آب در مزرعه، مقدار آب آبیاری در هر تیمار تعیین و با استفاده از کنتورهای نصب شده بر روی هر یک از لولههای آبرسان اندازهگیری و در اختیار گیاه قرار گرفت. حجم آب سایر تیمارها بر اساس این حجم تعیین و اعمال گردید.
بهرهوری مصرف آب آبیاری(IWUE)
عبارت است از: نسبت محصول تولید شده به آب آبياري. از رابطه (2) به دست آمد (Payero et al, 2009).
(2) 
که در آن: IWUE: بهرهوری مصرفآبآبیاری Y: مقدار محصول برداشت شده (kg/ha) IR: مقدار آبآبیاری (مترمکعب)
نمونهبرداری گیاهی
پس از پایان دوره رشد گیاه(17 آبان 1396)، به منظور اندازهگیری ارتفاع گیاه، وزن کپسول، عملکرد خشک کاسبرگ و بهرهوری مصرف آب آبیاری، از سطحی معادل 4 متر مربع گیاهان از وسط هر کرت با حذف اثر حاشیه برداشت و پس از خشک کردن در هوای آزاد توزین شدند. در پایان دادههای اندازهگیری شده با استفاده از نرمافزار SAS 9.1 مورد تجزیه و تحليل و ميانگينها با آزمون دانکن مورد مقايسه قرار گرفتند.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس صفات اندازهگیری شده در جدول 4 آورده شده است. نتايج حاصل از تجزيه واريانس نشان داد كه اثر مقدار آب آبیاری، مقدار کود نیتروژن و پتاسیم بر پارامترهای اندازهگیری شده در سطح احتمال یک درصد معنيدار بود. اثر متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن در سطح احتمال یک درصد بر پارامترهای ارتفاع و عملکرد خشک کاسبرگ معنیدار بود اما بر وزن کپسول و بهرهوری آب آبیاری تأثیر معنی دار نداشت. اثر متقابل آب آبیاری و کود پتاسیم فقط بر ارتفاع گیاه تأثیر معنیدار داشت. اثر متقابل کودها و اثرات متقابل سه گانه آب آبیاری، کود نیتروژن و کود پتاسیم بر هیچ یک از پارامترها تأثیر معنیدار نداشت. اثر تكرار بر صفات اندازهگيري شده معنيدار نبود كه نشاندهنده شرايط يكنواخت آزمايش براي همه تكرارها بوده است(جدول4).
جدول4: نتایج تجزیه واریانس (میانگین مربعات و درجه آزادی) صفات اندازهگیری شده
منابع تغییرات | درجه آزادی | آنتوسیانین | ارتفاع
| وزن کپسول
| عملکرد خشک کاسبرگ | بهرهوری‌آب‌آبیاری |
R | 2 | ns 2/1 | ns46/2 | ns 38/5 | ns 74/75 | ns 0007/0 |
A (آبیاری) | 3 | **58/0 | **6/8864 | **06/7158 | 232349** | **0098/0 |
خطای a | 6 | 98/0 | 58/3 | 5/16 | 95/73 | 0007/0 |
B (نیتروژن) | 2 | **07/0 | **7/1839 | **1/1529 | 75478** | ns 0006/0 |
A*B | 6 | *09/0 | **8/60 | **38/20 | **1/2401 | *0007/0 |
خطای b | 16 | 006/0 | 3/4 | 5/15 | 4/96 | 0016/0 |
C (پتاسیم) | 2 | *05/0 | **8/1957 | **6/1394 | 67053** | *0056/0 |
A*C | 6 | *65/0 | **2/22 | *57/11 | *14/219 | 0026/0 |
B*C | 4 | ns 34/0 | * 9/3 | *57/7 | *96/62 | *0008/0 |
A*B*C | 12 | ns 004/0 | ns 1/3 | ns 56/3 | *71/202 | ns 0007/0 |
خطای c | 48 | 2/1 | 68/4 | 25/9 | 81/107 | 002/0 |
ضریب تغییرات(٪) |
| 21/1 | 39/1 | 12/2 | 97/1 | 97/0 |
*و **معنیداری در سطح احتمال پنج درصد و یک درصد، ns عدم معنیداری.
ارتفاع: مقایسه میانگین صفات اندازهگیری شده در جدول 5 نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میگردد با کاهش عمق آب آبیاری ارتفاع گیاه کاهش مییابد و از این نظر بین تیمارهای مختلف آب آبیاری در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنیدار وجود داشت. بیشترین مقدار ارتفاع از تیمار 100 درصد نیاز آبی (97/176 سانتیمتر) و کمترین آن از تیمار 25 درصد نیاز آبی (63/132 سانتیمتر) به دست آمد. اما از این نظر بین تیمار 100 و 75 درصد نیاز آبی تفاوت معنی دار مشاهده نگردید. میتوان گفت آب اضافی در تیمار عدم تنش(100 درصد نیاز آبی) باعث شستشوي مواد و عناصر غذایی شده و یا این‌که هواي خاك در محیط ریشه محدود بوده و ریشه نتوانسته تنفس خوبی را داشته باشد. کاهش عملکرد گیاه در شرایط خشکی میتواند به دلیل کاهش سطح فتوسنتز کننده، کاهش تولید کلروفیل، افزایش انرژي مصرفی گیاه جهت بالا بردن غلظت شیره سلولی و تغییر در مسیرهاي تنفسی و فعال شدن مسیر پنتوز فسفات و یا افزایش حجم ریشه و غیره باشد. تأثیر خشکی بر هر یک از اجزاي عملکرد میتواند در نهایت منجر به تغییر در عملکرد کاسبرگ تولیدي در چاي ترش شود(Sreevalli et al, 2001). کاهش مقدار کود نیتروژن باعث کاهش ارتفاع گیاه گردید. بیشترین مقدار آن در تیمار 100 درصد کود نیتروژن (5/162 سانتیمتر) و کمترین آن در تیمار 50 درصد کود نیتروژن(2/147 سانتیمتر) حاصل گردید. کاهش مقدار کود پتاسیم از 100 درصد نیاز کودی به 50 درصد آن نیز باعث کاهش ارتفاع گیاه شد و از این نظر بین تیمارهای مختلف در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنیدار وجود داشت. اثرات متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن نشان داد با کاهش مقدار آب آبیاری و کود نیتروژن ارتفاع کاهش یافت(جدول6). افزایش مقدار نیتروژن در سطوح مختلف آبی باعث افزایش ارتفاع میگردد. در تیمار 75 درصد نیاز آبی و استفاده 100 درصدی از کود نیتروژن نسبت به تیمار 100 درصد نیاز آبی و استفاده 75 درصدی از کود نیتروژن، میتوان مشاهده کرد که ارتفاع بیشتر افزایش داشته است و این نشان میدهد استفاده از سطوح کودی بیشتر در شرایط تنش خشکی میتواند اثرات تنش را کاهش دهد. اثرات متقابل کود پتاسیم و آب آبیاری نیز در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنیدار داشت(جدول7). با کاهش مقدار کود پتاسیم و آب آبیاری ارتفاع نیز کاهش یافت. در اینجا نیز در سطح آبی 75 درصد و سطح کودی 100 درصد نسبت به سطح آبی 100 درصد و سطح کودی 75 درصد ارتفاع افزایش یافت. اثر متقابل کود پتاسیم و کود نیتروژن نشان داد با کاهش مقدار نیتروژن مصرفی و کود پتاسیم اندازه ارتفاع گیاه کاهش یافت و از این نظر بین تیمارهای متخلف در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنیدار وجود داشت(جدول8).
جدول5: مقایسه میانگین صفات اندازهگیری شده
تیمارهای آزمایشی | آنتوسیانین (میکرومول بر گرم) | ارتفاع (سانتیمتر) | وزن کپسول (کیلوگرم در گیاه) | عملکرد خشک کاسبرگ (کیلوگرم در هکتار) | بهرهوری آب آبیاری (کیلوگرم‌بر‌مترمکعب‌در‌هکتار) | |
مقدار آب آبیاری | 100٪ نیازآبی | d 31/0 | a 97/176 | a 6/165 | a 73/847 | c 049/0 |
75٪ نیازآبی | c 46/0 | ab13/167 | ab 47/159 | ab 2/792 | a 096/0 | |
50٪ نیازآبی | b57/0 | c 52/148 | c 04/134 | c 63/687 | b 074/0 | |
25٪ نیازآبی | a 6/0 | d 63/132 | d 51/126 | d 14/617 | bc 066/0 | |
مقدار کود نیتروژن | 100٪ | c42/0 | a 5/162 | a 73/150 | a 73/775 | a 07/0 |
75٪ | b55/0 | b 08/155 | b 03/143 | b 56/724 | a 075/0 | |
50٪ | a68/0 | c 2/147 | c 62/136 | c 61/678 | a 07/0 | |
مقدار کود پتاسیم | 100٪ | c28/0 | a 48/162 | a 8/149 | a 63/768 | a 088/0 |
75٪ | b36/0 | b 75/154 | b 3/143 | b 19/728 | b 066/0 | |
50٪ | a48/0 | c 56/147 | c 28/137 | c 35/681 | b 062/0 | |
ميانگينهاي داراي حروف يكسان بر اساس آزمون دانكن در سطح احتمال5٪ اختلاف معنيدار ندارند.
جدول6:مقایسه میانگین اثرات متقابل مقدارآب آبیاری و کود نیتروژن (B× A)
مقدار آب آبیاری | مقدار کود نیتروژن | آنتوسیانین (میکرومول بر گرم) | ارتفاع (سانتیمتر) | وزن کپسول (کیلوگرم در گیاه) | عملکرد خشک کاسبرگ (کیلوگرم در هکتار) | بهرهوری آب آبیاری (کیلوگرم‌بر‌مترمکعب‌در‌هکتار) |
100٪ نیازآبی | 100٪ | g28/0 | a46/185 | a98/172 | a81/898 | bc051/0 |
75٪ | e41/0 | c41/170 | b98/163 | b05/850 | bc05/0 | |
50٪ | c6/0 | d88/166 | c7/156 | d11/768 | c045/0 | |
75٪ نیازآبی | 100٪ | f34/0 | b8/175 | c87/157 | c22/826 | a093/0 |
75٪ | d52/0 | e24/163 | d95/148 | 747e | ba088/0 | |
50٪ | b73/0 | g31/154 | e38/139 | g11/711 | bac079/0 | |
50٪ نیازآبی | 100٪ | ed48/0 | f84/157 | e15/139 | f44/723 | bac068/0 |
75٪ | c61/0 | h5/146 | f12/134 | 683h | bac064/0 | |
50٪ | a82/0 | i22/141 | g86/128 | i44/656 | bac062/0 | |
25٪ نیازآبی | 100٪ | d56/0 | j91/135 | 133f | j44/654 | bac058/0 |
75٪ | b73/0 | k17/135 | h05/125 | k22/618 | bac069/0 | |
50٪ | a87/0 | l81/126 | i48/121 | l77/578 | bac075/0 |
ميانگينهاي داراي حروف يكسان بر اساس آزمون دانكن در سطح احتمال5٪ اختلاف معنيدار ندارند.
جدول7:مقایسه میانگین اثرات متقابل مقدار آب آبیاری و کود پتاسیم (C×A)
مقدار آب آبیاری | مقدار کود پتاسیم | آنتوسیانین (میکرومول بر گرم) | ارتفاع (سانتیمتر) | وزن کپسول (کیلوگرم در گیاه) | عملکرد خشک کاسبرگ (کیلوگرم در هکتار) | بهرهوری آب آبیاری (کیلوگرم‌بر‌مترمکعب‌در‌هکتار) |
100٪ نیازآبی | 100٪ | g22/0 | a65/184 | a06/172 | a75/880 | d051/0 |
75٪ | f31/0 | c 31/171 | b58/164 | b23/844 | d049/0 | |
50٪ | ed41/0 | d4/166 | c07/157 | d96/791 | d047/0 | |
75٪ نیازآبی | 100٪ | f31/0 | b 35/176 | c78/155 | c22/802 | a126/0 |
75٪ | d48/0 | e35/162 | d36/148 | e88/764 | Ba105/0 | |
50٪ | c56/0 | g61/154 | e98/141 | g22/717 | ba095/0 | |
50٪ نیازآبی | 100٪ | e39/0 | f33/155 | f37/139 | f88/725 | bc078/0 |
75٪ | c55/0 | h17/148 | g18/134 | h22/694 | bc075/0 | |
50٪ | ab67/0 | i05/142 | h97/131 | j77/642 | bc071/0 | |
25٪ نیازآبی | 100٪ | d44/0 | j58/138 | i57/128 | i66/665 | c068/0 |
75٪ | b62/0 | k15/132 | j05/126 | k33/612 | c065/0 | |
50٪ | a73/0 | l15/127 | k51/121 | l44/573 | c061/0 |
ميانگينهاي داراي حروف يكسان بر اساس آزمون دانكن در سطح احتمال5٪ اختلاف معنيدار ندارند.
جدول8:مقایسه میانگین اثرات متقابل مقدار کود نیتروژن و کود پتاسیم (C×B)
مقدار کود نیتروژن | مقدار کود پتاسیم | ارتفاع (سانتیمتر) | وزن کپسول (کیلوگرم در گیاه) | عملکرد خشک کاسبرگ (کیلوگرم در هکتار) | بهرهوری آب آبیاری (کیلوگرم‌بر‌مترمکعب‌در‌هکتار) |
100٪ | 100٪ | a1/170 | a8/157 | a81/817 | b 074/0 |
75٪ | b57/162 | b35/150 | b2/780 | b 071/0 | |
50٪ | e83/154 | c01/144 | d66/729 | c 066/0 | |
75٪ | 100٪ | c14/162 | b7/149 | c75/768 | a 097/0 |
75٪ | ed35/155 | d8/142 | e06/726 | c 065/0 | |
50٪ | f75/147 | e5/136 | g5/680 | c 061/0 | |
50٪ | 100٪ | d2/155 | d89/141 | f33/719 | a 091/0 |
75٪ | g32/146 | e74/136 | h89/678 | c 062/0 | |
50٪ | h1/140 | f24/131 | 636i | c 058/0 |
ميانگينهاي داراي حروف يكسان بر اساس آزمون دانكن در سطح احتمال5٪ اختلاف معنيدار ندارند.
وزن کپسول گیاه: مقایسه میانگین صفات اندازهگیری شده نشان داد اثر مقدار آب آبیاری، کود نیتروژن و کود پتاسیم در سطح احتمال پنج درصد بر وزن کپسول گیاه معنیدار میباشد(جدول5). با کاهش مقدار آب آبیاری، وزن کپسول گیاه کاهش یافت اما از این نظر بین تیمار 100 درصد نیاز آبی گیاه با تیمار 75 درصد نیاز آبی تفاوت معنیدار مشاهده نشد. با کاهش مقدار کود نیتروژن و کود پتاسیم وزن کپسول گیاه کاهش یافت. اثر متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن نشان داد با کاهش عمق آب آبیاری و کود نیتروژن مصرفی، وزن کپسول گیاه کاهش یافت. همچنین نتایج نشان داد در سطوح تنش خشکی افزایش مقدار نیتروژن مصرفی، وزن کپسول گیاه را افزایش میدهد و اثر تنش خشکی کاهش مییابد(جدول6). اثر متقابل آب آبیاری و کود پتاسیم نیز نشان داد با کاهش مقدار کود مصرفی اثرات تنش آبی در گیاه افزایش یافت و باعث کاهش وزن کپسول گیاه شد(جدول7). اثر متقابل کود پتاسیم و کود نیتروژن نشان داد با کاهش مقادیر کود مصرفی وزن کپسول گیاه کاهش مییابد(جدول8).
عملکرد خشک کاسبرگ: مقایسه میانگین عملکرد خشک نشان داد در تیمارهای مختلف در سطح احتمال پنج درصد اختلاف معنیدار وجود دارد (جدول5). با کاهش عمق آب آبیاری عملکرد خشک کاهش یافت اما از این نظر بین تیمار 100 و 75 درصد نیاز آبی اختلاف معنیدار مشاهده نشد. با افزایش شدت تنش، وزن خشک کاسبرگ نسبت به شاهد کاهش نشان داد. براي به وجود آمدن کپسول به تبع آن افزایش وزن کاسبرگ، گیاه نیاز به رشد رویشی مناسب و تولید اندامهاي تشکیلدهنده آن در مراحل مختلف رشد رویشی و زایشی دارد. تأثیر خشکی بر هر یک از اجزاي عملکرد میتواند در نهایت منجر به تغییر در عملکرد کاسبرگ تولیدي در چاي ترش شود. کاهش میزا ن عملکرد بر اثر افزایش خشکی مربوط به کاهش ارتفاع گیاه، کاهش سطح برگ و افزایش اختصاص مواد فتوسنتزي به ریشه نسبت به بخش هوایی گیاه است(Sreevalli et al, 2001). با کاهش مقادیر کود مصرفی پتاسیم و نیتروژن نیز مقدار عملکرد کاهش یافت و مشخص گردید بیشترین مقدار عملکرد در تیمارهای 100 درصد نیاز کودی به دست میآید. تحقیقات نشان داده است که كود نيتروژن باعث افزايش وزن تر برگها، وزن تر و خشک کاسبرگ،كل بيوماس و سرعت رشد گياه میگردد(Raisi sarbizhan et al, 2016). اثر متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن نشان داد با کاهش آب آبیاری و کود نیتروژن مقدار عملکرد خشک کاسبرگ کاهش یافت. همچنین مشاهده گردید در تیمارهای دارای تنش آبی مصرف بیشترکود نیتروژن اثرات تنش را کاهش داد(جدول6). در شرایط آبیاری مطلوب با افزایش میزان نیتروژن عملکرد خشک کاسبرگ افزایش یافت. اما در شرایط تنش ملایم و شدید رطوبتی افزایش کاربرد کود نیتروژن تا حدودی باعث افزایش تحمل گیاه در برابر تأثیر منفی کمبود آب بر عملکرد گیاه میشود، به عبارتی کاربرد مقادیر مناسب کود نیتروژن میتواند مقابله با تنش آبی را در گیاه افزایش دهد. در صورت کمبود شديد رطوبت خاک جذب نيتروژن توسط گياه دچار اختلال می گردد و نيتروژن مورد نياز برای مراحل بحرانی رشد حتی در صورت افزايش نيترات خاک فراهم نمی‌گردد و در نتیجه عملکرد کاهش مییابد، آبياری سبب افزايش جذب نيتروژن میشود و افزايش تنش آب به خودی خود توانايی گياه را از نظر استخراج نيترات خاک محدود می‌سازد . خزاعی و همکاران (Khazaei et al, 2005) نیز بیان داشتند که بالا بودن درصد نیتروژن برگ در شرایط تنش تا یک میزانی میتواند باعث افزایش عملکرد شود و پس از آن عملکرد ثابت بوده یا کاهش مییابد که به نظر می‌رسد افزایش بیش از حد کلروفیل برگ در این شرایط کارآمد نبوده و عملکرد توسط سایر عوامل محدود کننده کاهش مییابد. این نتایج با نتایج و همکاران(Magyes et al, 2004) مطابقت دارد. اثرات متقابل آب آبیاری و کود پتاسیم نیز نشان داد با کاهش آب آبیاری و کود پتاسیم مقدار عملکرد خشک کاسبرگ کاهش یافت و مصرف بیشترکود پتاسیم در سطوح تنش آبی تا حدودی میتواند اثرات تنش آبی را کاهش دهد(جدول7). اثرات متقابل کود نیتروژن و پتاسیم نشان داد با کاهش مقادیر کودهای مصرفی مورد نیاز گیاه، عملکرد خشک کاسبرگ کاهش یافت. در سطوح پایین نیتروژن میتوان با افزایش مصرف کود پتاسیم اثرات کاهش نیتروژن را تا حدودی جبران نمود(جدول8). در بين عناصر غذايي، نيتروژن بيشترين راندمان توليد را داراست و بهطور همزمان فتوسنتز و كلروفيل را تحريك ميكند، متابوليسم را افزايش مي‌دهد و تراوش برخي از اسيدها از ريشه را تسهيل ميكند. اين وضعيت جذب ديگر عناصر را آسان ميكند(Zarcami, 2006). نیتروژن و پتاسیم از عناصر پر مصرف هستند که نقش‌های متعدد ساختاری در سلول و عملکرد کاتالیتیک آنزیم های دخیل در متابولیسم دارند(Akhtar and Siddiqui, 2009). نیتروژن نقش اساسی و مهمی در ساخت پروتئین گیاه و تشکیل سلول‌های گیاهی دارد و کمبود نیتروژن مانع فرایندهای رشد گردیده و باعث کوتاه ماندن از رشد و کاهش ماده خشک در گیاه میگردد. پتاسیم تحمل گیاه را نسبت به تنش‌های محیطی بیشتر و تولید نشاسته و کربوهیدرات را افزایش و همچنین استحکام گیاه را افزایش داده و برای رشد بهینه مقدار مطلوب آن مورد نیاز است(Pahlavan et al, 2006).
آنتوسیانین:
آنتوسيانين يك تركيب فلاونوئيد است كه به مقدار زياد در كاسبرگ‌هاي چاي ترش وجود دارد ( Tsai et al, 2002). مقایسه میانگین صفات اندازهگیری شده نشان داد مقدار آب آبیاری، کود نیتروژن و کود پتاسیم تأثیر معنیداری در سطح احتمال پنج درصد بر مقدار آنتوسیانین داشت(جدول 5). با کاهش مقدار آب آبیاری مقدار آنتوسیانین افزایش یافت. بیشترین مقدار آن در تنش 25 درصد نیاز آبی گیاه (6/0 میکرومول بر گرم) و کمترین آن در 100 درصد نیاز آبی گیاه(31/0 میکرومول بر گرم) بهدست آمد. کاهش مقدار کود نیتروژن و پتاسیم نیز باعث افزایش مقدار آنتوسیانین گردید. ساخته‌شدن آنتوسیانین و تجمع آن در بافت‌های گیاهی تحت تأثیر عامل‌های مختلفی از جمله میزان هیدرات‌های کربن موجود در بافت‌ها قرار می‌گیرد(Taiz and Zeiger, 2006). به عبارت دیگر توسعة رنگدانه‌های یاخته و ساخت آنتوسیانین با بالا رفتن میزان کربوهیدرات‌ها نسبت مستقیم داشته و هر عاملی که بتواند روی افزایش، جذب یا ساخته شدن قندها مؤثر باشد، باعث افزایش میزان آنتوسیانین کل در گیاه میشود (Vitrac et al, 2000). به دلیل این که آنتوسیانین جزو ترکیبات فالونوئیدی است، تجمع مواد فنلی حساس به تنش عناصر غذایی بوده و میزان کل فنل با کاهش میزان نیتروژن محیط افزایش مییابد. بنابراین میزان‌های اضافی نیتروژن بهطور معمول رشد را تحریک کرده و از تولید فنل جلوگیری می‌کند و باعث کاهش مقدار آنتوسیانین میگردد. اثر متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن نشان داد با کاهش مقدار آب آبیاری و کود نیتروژن مقدار آنتوسیانین افزایش یافت. بیشترین مقدار آنتوسیانین در تیمار 25 درصد نیاز آبی گیاه و 50 درصد مقدار کود نیتروژن (87/0 میکرومول بر گرم) به دست آمد(جدول6). اثر متقابل آب آبیاری و کود پتاسیم نیز نشان داد با کاهش مقدار آب آبیاری و کود پتاسیم مقدار آنتوسیانین افزایش یافت(جدول7). همانطور که از جدول 6 و 7 مشاهده میگردد تأثیر کود نیتروژن بر افزایش آنتوسیانین بیشتر از تأثیر پتاسیم بوده است. علی‌رغم معنیدار بودن اثرات ساده کود نیتروژن و پتاسیم بر مقدار آنتوسیانین، اثرات متقابل این دو کود بر مقدار آنتوسیانین معنیدار نبود. رییسی سربیژن و همکاران(Raisi sarbizhan et al, 2016) نیز در تحقیق خود راجع به اثر محلول پاشی روی و نیتروژن بر روی گیاه چای ترش به نتایج مشابه رسیدند.
بهرهوری آب آبیاری: مقایسه میانگین صفات اندازهگیری شده نشان داد بین بهرهوری آب در تیمارهای مختلف اختلاف معنیدار در سطح احتمال پنج درصد وجود داشت. با کاهش عمق آب آبیاری مقدار بهرهوری آب آبیاری افزایش یافت. بیشترین مقدار بهرهوری آب آبیاری در تیمار 75 درصد نیاز آبی(076/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار) و کمترین آن در تیمار 25 درصد نیازآبی(046/0 کیلوگرم بر متر مکعب درهکتار) به دست آمد. همانگونه که مشاهده میگردد کاهش آب آبیاری از تیمار 50 درصد به تیمار 25 درصد نیازآبی باعث افزایش بهرهوری نگردید که علت آن را میتوان کاهش بیشتر عملکرد در این تیمار نسبت به تیمار 50 درصد نیازآبی دانست. کاهش مقدار کود نیتروژن باعث کاهش بهرهوری آب آبیاری گردید اما از این نظر بین تیمارهای مختلف اختلاف معنیدار مشاهده نشد. کاهش مقادیر مصرفی کود پتاسیم نیز باعث کاهش بهرهوری آب آبیاری گردید اما از این نظر بین تیمار 75 درصد و 50 درصد نیاز پتاسیم تفاوت معنیدار مشاهده نگردید (جدول5). اثرات متقابل آب آبیاری و کود نیتروژن نشان داد با کاهش عمق آب آبیاری و افزایش سطح کود نیتروژن بهرهوری افزایش مییابد. بیشترین مقدار بهرهوری در سطح آبیاری 75 درصد و سطح کودی 100 نیتروژن (073/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار) و کمترین آن در 100 درصد نیاز آبی و مصرف 50 درصد کود نیتروژن (025/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار ) بهدست آمد(جدول6). اثرات متقابل آب آبیاری و کود پتاسیم نشان داد با کاهش عمق آب آبیاری و افزایش مقدار پتاسیم بهرهوری آب آبیاری افزایش مییابد. بیشترین مقدار بهرهوری آب آبیاری در سطح آبیاری 75 درصد و سطح کودی 100 درصد پتاسیم (106/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار) و کمترین آن در 100 درصد نیاز آبی و مصرف 50 درصد کود پتاسیم (027/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار ) حاصل شد (جدول7). اثرات متقابل کود پتاسیم و کود نیتروژن نشان داد با کاهش مقدار کود نیتروژن و افزایش مقدار کود پتاسیم بهرهوری آب آبیاری افزایش یافت. بیشترین مقدار آن در تیمار 75 درصد کود نیتروژن و 100 درصد کود پتاسیم(077/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار) به دست آمد اما از این نظر بین این تیمار با تیمار 50 کود نیتروژن و 100 درصد کود پتاسیم(071/0 کیلوگرم بر متر مکعب در هکتار) تفاوت معنیدار مشاهده نشد.
نتیجه گیری
در شرایط کم آبیاري، گیاه در طی فصل رشد با شدت‌ها و مدت‌هاي متفاوتی دچار تنش آبی می شود. وجود این تنش تغییراتی را در پاسخ گیاه به مصرف کود نیتروژن و پتاسیم به وجود می‌آورد که همواره یکسان نیست و در مواردي غیر قابل پیش بینی است. نتايج اين تحقيق نشان داد، هرچه ميزان سطح كودي نيتروژن و پتاسیم و مقدار آب آبیاری بيشتر مي‌شود، رشد و عملكرد و صفات كمي چای ترش نیز بيشتر مي‌شود. بیشترین عملکرد در تیمار 100 درصد نیاز آبی و تیمار کودي 100 درصد مصرف کود نیتروژن و پتاسیم به دست آمد. تیمار 75 درصد نیاز آبی مناسب‌ترین تیمار از لحاظ بهرهوری آب آبیاری بود. در این تحقیق با این‌که مقدار آب آبیاري تا حد 100 درصد نیاز آبی باعث افزایش پارامترهاي عملکرد گیاه گردید ولی اختلاف عملکرد این تیمار با تیمار 75 درصد نیاز آبی معنیدار نگردید. لذا با توجه به افزایش بهره‌وري آب در تنش‌هاي آبی، میتوان با اعمال تنش آبی به گیاه به‌خصوص در مراحل غیر‌حساس و یا در طول فصل رشد مقدار بهرهوری آب آبیاری را افزایش داد و با توجه به وضعیت آب موجود در منطقه و کاهش منابع آبی به‌کار بردن 75 درصد نیاز آبی توصیه میگردد. همچنین در بین تیمارهاي کودي، تیمار کودي 75 درصد مصرف کود نیتروژن و 100 درصد کود پتاسیم در سطوح مختلف آبی دارای بهرهوری آب آبیاری بیشتری نسبت به سایر تیمارها بود. از آنجايي كه سیستان منطقه‌اي مناسب جهت رشد چاي ترش مي‌باشد و با توجه به اهميت دارويي اين گياه، پيشنهاد مي‌گردد تحقیقات بیشتری در زمینه کاشت این گیاه در منطقه انجام گیرد.
منابع
Abbaszadeh B. 2005.The effect of different nitrogen fritelizer and and the used methods of essential oil of lemon balm. (In Persian, with English Abstract). MA thesis, University of Karaj.
Abid-Askari, solangi, Ms. 1995. Autecological studies of exotic plant Hibiscus sabdariffa L. (Roselle), a multipurpose plant, for is introduction and culture. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research. 38:1, 17-21; 13ref.
Agriculture Organization of Sistan and Baluchestan Province of Iran. 2014. Sb-agrijahad.ir
Akanbi W.B., Oaniyn A.B., Togum A.O., Ilupeju A.E.O., and Olairan O.A. 2009. The effect of organic fertilizer on growth, calyx yield and quality of roselle (Hibiscus sabdariffa L.). Amrican Eurasian Journal of Sustainable Agricalture, 3(4): 652-657.
Akbari nia, A., Ghalavand, A., Sefidkan, F., Rezaee, M. B. and Sharifi Ashoorabadi, A. 2003. Investigating the Effects of Chemical Fertilizers, Animals and Combination on the Performance and Composition of Essential Oil Seeds. (In Persian, with English Abstract). Research and Development, 16(4):32-41.
Akhtar, M. S. & Siddiqui, Z. A. 2009. Effect of phosphate solubilizing microorganisms and Rhizobium sp. On the growth, nodulation, yield and root- rot disease complex of chickpea under field condition. African Journal of Biotechnology, 8(15), 3489-3496.
Aziz, E., Gad, N., and Badran, N.M. 2007. Effect of cobalt and nickel on plant growth, yield and flavonoids content of Hibiscus sabdariffa L. Australian Journal of Basic Applied Sciences 1(2): 73-78.
Babatunde, F. E. and Mofoke, A. L. E. 2006. Performance of roselle (Hibiscus sabdariffa L.) as Influenced by irrigation schedules, Pakistan Journal of Nutrition S(4): 363-367.
Delgado-vargas, F., A.R. Jimenez and O. Paredes-Lopez, 2000. Natural pigments: carotenoids, anthocyanins, and betalins- characteristics, biosyntheses, processing, and stability: critical Reviews in Food Science and Nutrition, 40(3): 173- 289.
EL-Boraie, FOM., A. M. Gaber and Abdel-Rahman, G. 2009. Optimizing irrigation schedule to maximize water use efficincy of Hibiscus sabdariff under shalation cond:tion, Word Journal of Agricultural science S(4): 505-514.
Faraji H., Siadat A., Fathi Gh., and Gilani A. 2000. Effect of split application of nitrogen fertilizer on yield and yield components of two rice varieties improved environmental conditions in Ahvaz. (In Persian, with English Abstract). Proceedings of the Sixth Congress of Agronomy and Plant Breeding.University of Mazandaran, Babolsar6-13 Shahryvar.pp 344.
Ganjali, H., Kamali Deljo, A., Aziziyan Sherme, a. 2016. Growth Characteristics and Performance of roselle at Different Levels Nitrogen, Phosphor and potassium in Saravan weather conditions. (In Persian, with English Abstract). Ecology of Plants, 13(1):29-37.
Ibrahim MM, Hossein RM .2006. Variability, habitability and genetic advance in some genotypes of roselle (Hibiscus sabdariffa L.). World Journal of Agricultural Sciences 2(3): 340-345.
Imam Y. 2011.Cereal Crop.Fourth Edition.Shiraz University Press. 190 pages
Ji-dong W., Zhao-pu L., Qing-song Z., Ling L., and Feng-zhi P., 2006. Effects of different nitrogen levels on seedling growth, nitrat and its secondary metabolites in Aloe veraL. Seeding. Plant Nutrition and fertilizer sciences, 12 (6):864-868.
Khazaei, H., Mohammad Abadi, A.A. and Brzuyi, u. 2005. Study of morphological and physiological traits of millet types in different irrigation regimes, Iranian Journal of Crop Research, 3(1):35-44.
Maksoud S. A. and Hosni H. A. 1997. Distribution of Urease in the seeds of some Egyption species of Malvaceae and Tiliaceae. Egyption Journal of Botany. 70: 2, 285-297; 23ref.
Megyes, A. Ratonyi, T. and Huzsvai, L. 2004. The effect of fertilization and irrigation on maize (Zea mays L.) production, www.date.hu/acta-agraria.
Mousavi-Fazl, S. H., Alizadeh, A. Ansari, H., Rezvani Moghadam, p. 2016. The effect of low irrigation and potassium fertilizer on root dynamics, yield and its components in different cultivars of forage sorghum. (In Persian, with English Abstract). Water Research in Agriculture, 30(1):26-38.
Raisi Sarbizhan, AS, Boroumand, N., Zaher Aara, T. 2015. The Effect of Nitrogen and Zinc Spraying on Quantitative Traits of roselle in Jiroft Region. (In Persian, with English Abstract). Horticulture, 30(1):93-101.
Rodrigues, L. 2006. Drought and drought stress on south Texas Landscape Plants. San. Antonio Express News. Avilable at (http: bexar-Tx. T. Tam. edu.
Pahlavan M, ForghaniA, Kiekha A .2006. Preparation of Sistan plain Partiality numerical map Annual. (In Persian, with English Abstract). Final project report, Agricultural and Natural Resources Research Center of Sistan: Zabol, Iran.
Payero J.O., Melvin S.R., Irmak S., Tarkalson D. 2009. Yield response of corn to deficit irrigation in a semiarid climate. Agric. Water Manage. 84:101–112.
Okosun LA, Magaji MD, Yakubu AI .2006. The effect of nitrogen and phosphorus on growth and yield of roselle (Hibiscus sabdariffa var. sabdariffa L.) in a semi-arid agro-ecology of Nigeria. Journal of Plant Sciences l(2): 154-160.
Sreevalli, Y., Baskaran, K., chandra shekara, R., Kuikkarni, R., Sushil Hasan., Samresh, D,. Kukre, J., Ashok, A., Sharmr Singh, K., Srikant, S. and Rakesh, T. 2001. Preliminary obserration on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in petriwinkle. Journal of medicinal and Aromatic plant Sci. 22; 356-358.
Taiz, L. and Zeiger, E. 2006. Plant Physiology, (4th Edition). Sinauer Associates, Sunderland, Mass, 623p.
Tavakoli A.R. 2008. Optimization of supplemental irrigation and nitrogen levels on dryland wheat yield. Proceedings of the Seventh International Congress on Irrigation and reduce evaporation. (In Persian, with English Abstract). ShahidBahonar University. Kerman. Iran. Pages 436-437.
Theghat al-Islam, MJ, Mousavi, Gh.r, Brazgaran, T. 2013. Effect of irrigation levels and planting date on yield and water use efficiency roselle. (In Persian, with English Abstract). Scientific-research journal of medicinal plants and aromatic plants of Iran, 29(1):144-156..
Tsai, P. J., J.McIntosh. P. Pearce. B. Camden and B. R. Jordan. 2002. Anthocyanin and antioxidant capacity in Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) extract. Food Res. Int. 35: 351-356.
Yang, Y., Watanabe, M., Zhang, X., Zhang, J., Wang, Q. and Hayashi, S., 2006. Optimizing irrigation management for wheat to reduce groundwater depletion in the piedmont region of the Taihang mountains in the North China Plain. Agricultural Water Management, 82: 25-44.
Valliy, B. and Nguyen, H. T. 2006. Under standing regulatory networks and engineering for enhanced drough tolerance in plant, corrent optintion in play Biology, 9: 1-7.
Vitrac, X., Larronde, F., Krisa, S., Decendit, A., Deffieux, G. & Mérillon, J. M. 2000. Sugar sensing and Ca2+ calmodulin requirement in Vitis vinifera cells producing anthocyanins. Phytochemistry, 53, 659-665.
Zarcami T. 2006. Tobacco Planting and harvesting. Tobacco Research Institute of Rasht.
Effect of different levels of nitrogen fertilizer, potassium and water on the quantitative and qualitative characteristics of roselle
Abstract
Today, changing the pattern of planting towards water deficit resistant plants is proposed as a solution to drought. One of the plants resistant to drought is roselle. In this research, the effects of different levels of irrigation water, nitrogen fertilizer and potassium fertilizer on roselle were investigated. The experiments were carried out in a split plot design with four levels of irrigation water depths (I1, I2, I3 and I4, respectively 25, 50, 75 and 100% of the plant water requirement) and three levels of nitrogen (N1, N2 and N3 respectively 50, 75 and 100% nitrogen) as a sub plots and three levels of potassium (K1, K2 and K3 respectively 50, 75 and 100% potassium) as subplots. At the end of the experiment, plant height, capsule weight, dry yield, anthocyanin content and irrigation water productivity were measured. The results of the experiment showed that the effects of irrigation water and potassium fertilizer were significant at 1% and 5% probability level on all measured parameters and nitrogen fertilizer on all parameters except for irrigation water productivity. The highest yield was obtained from 100% fertilizer application and 100% water requirement, but no significant effect was observed between treatment of 100 and 75% of water requirement. The highest irrigation water productivity was obtained in 75% water treatment and 100% nitrogen and potassium fertilizer application, but no significant difference was found between different treatments of nitrogen fertilizer. Therefore, considering the status of the water in the area and the reduction of water resources, the use of 75% of the water requirement will save water consumption without having a significant effect on the reduction of yield. Also, due to dry weather conditions in Sistan province, the use of potassium and nitrogen fertilizer can alleviate the drought stress damages in roselle.
Keywords: Irrigation water use efficiency, Dry matter yield, Anthocyanin.
