Response of various bread wheat genotypes to different planting method and terminal drought stress at southern Fars province

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

Vahid Barati ¹ , Ehsan bijanzadeh ² , Ali Barati ³ , Zahra Zinati ⁴

1 - Shiraz University
2 - دانشیار بخش اگرواکولوژی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
3 - استادیار بخش اگرواکولوژی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران
4 - استادیار بخش اگرواکولوژی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

Received: 2016-10-16 Accepted : 2018-04-30 Published : 2019-01-21

Keywords: Grain yield, water use efficiency, irrigation regime,

Abstract :

Fars is the largest wheat producer province in Iran. In terms of planted area and output, wheat (Triticum aestivum L.) is the number one crop in Fars and currently almost all irrigated wheat is conventionally planted in narrow spaced rows or broadcasting on the flat and is irrigated by flood irrigation within bordered basins. Conventional flat planting for wheat has some disadvantages. In order to study the response of wheat genotypes to flat planting and bed planting under different irrigation regimes, experiments were conducted in Darab region at two consecutive growing seasons. The experimental design was split-split plot with three replications. The main factor was two irrigation regimes (irrigation was applied normally and irrigation cut off after flowering stage). Sub plots were two planting methods (FP: flat planting, BP: bed planting). The sub-sub plots were four different wheat genotypes (Shiroudi-local check, Chamran 2, Aflak and a promising line: S-82-10). Based on results, post anthesis drought stress decreased grain yield and its components in all genotypes. The main reason of grain yield reduction in stress condition was reduction in grain number per spike and grain weight. The Aflak cultivar produced the highest grain yield (5712 kg ha-1) in non-stress condition while the highest grain yield in drought stress (3148 kg ha-1) condition was belonged to Shiroudi cultivar. The biological yield and harvest index were positively affected by bed planting. The bed planting method improved WUE (water use efficiency) and grain yield by more than 21% and 16%, respectively.

References:

امام، ی. 1386. زراعت غلات. چاپ سوم. انتشارات دانشگاه شیراز. شیراز. 190 صفحه.

امام، ی. و م. نیک نژاد. 1383. مقدمه ای بر فیزیولوژی تولید گیاهان زراعی. انتشارات دانشگاه شیراز. شیراز. 571 صفحه.

دستفال، م.، و. براتی، ف. نوابیوح. حقیقت نیا. 1388. اثر تنش خشکی انتهایی بر عملکرد دانه و اجزاء آن در ژنوتیپ­های گندم نان در شرایط گرم و خشک جنوب استان فارس. مجله به زراعی نهال و بذر. جلد 25، شماره 3: 346-331.

صلح جو، ع. ا. 1381. گزارش دوره آموزش سیستم های کاشت بر روی پشته های بلند و عریض جهت تولید گندم آبی. موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی. 22 صفحه.

فرد، س.، ع. بخشندهو ا. نادری. 1379.ارزیابی عملکرد دانه، اجزای آن و برخی صفات زراعی ژنوتیپهای گندم در شرایط تنش خشکی در شرایط آب و هوایی خوزستان. چکیده مقالات ششمین کنگره­ی زراعت و اصلاح نباتات ایران. دانشگاه مازندران، بابلسر. 676 صفحه.

دستفال، م.، و. براتی،ی. امام، ح. حقیقت نیا و م. رمضان پور. 1390. ارزیابی عملکرد دانه و اجزای آن در ژنوتیپ­های گندم در شرایط تنش خشکی انتهای فصل در منطقه داراب. مجله به زراعی نهال و بذر. جلد 27،شماره2: 217-195.

دستفال، م.، و. براتی، ف. نوابی و ح. حقیقت نیا. 1388. اثر تنش خشکی انتهایی بر عملکرد دانه و اجزاء آن در ژنوتیپ های گندم نان در شرایط گرم و خشک جنوب استان فارس. مجله به زراعی نهال و بذر. جلد 2-25، شماره3: 217-195.

احمدی لاهیجانی، م. ج.، ی. امام. 1392. بررسی واکنش ژنوتیپ­های گندم به تنش خشکی انتهای فصل با استفاده از شاخص های فیزیولوژیک. مجله تولید و فرآوری گیاهان زراعی و باغی. جلد 3 ، شماره 9: 167-163.

Albrizio, R., M. Todorovic, T.Maticand A. M. Stellacci. 2010. Comparing the interactive effects of water and nitrogen on durum wheat and barley grown in a Mediterranean environment. Field Crops Res. 115: 179–190.

Austin, R.B., C.L. Morgan, M.A. Ford and R. D. Blackwell. 1980. Contributions to grain yield from per-anthesis assimilation in tall and dwarf barley phenotypes in two contrasting season. Ann. Botany. 45:309-319.

Boyer, J.S. 1996. Advances in drought tolerance in plants. Adv. in Agron. 59:187-218.

Condon, A. G., R.A. Richardsand G.D. Farquhar. 1992. The effect of variation in soil water availability, vapor pressure deficit and nitrogen nutrition on carbon isotope discrimination in wheat. Aust. J. Agri. Res. 43: 935-947.

Ercoli, L., L. Lulli,M. Mariotti,A. Masoni and I. Arduini. 2008. Post-anthesis dry matter and nitrogen dynamics in durum wheat as affected by nitrogen supply and soil water availability. Eur. J. Agron. 28:138–147.

Fahong, W., W.Xuqing andK. Sayre. 2004. Comparison of conventional, flood irrigation, flat planting with furrow irrigated, raised bed planting for winter wheat in China. Field Crop Res. 87:35-42.

Govaerts, B. R., K. Sayre and J.Deckers.2005. Stable high yield with zero tillage and permanent bed planting. Field Crop Res. 94:33-42.

Limon-Ortega, A., K. D. Sayre and C. A.Francis. 2000. Wheat nitrogen use efficiency in a bed-planting system in northwest Mexico. Agron. J. 92: 303-308.

Oweis, T. 1997. Supplemental Irrigation. A highly efficientwater use Practice. ICARDA Editions, 16 pp.

Royo, C., M. Abaza, R. Blanco and L. F. Garcia del Moral. 2000. Triticale grain growth and morphometry as affected by drought stress, late sowing and simulated drought stress. Aust. J. Plant Physio. 27:1051-5059.

Sayre, K. D. and O. H. Moreno Ramos. 1997. Applications of raised-bed planting systems to wheat. CIMMYT- MEXICO. WPSR. No. 31.

Saini, H. S. and M. E. Westgate. 2000. Reproductive development in grain crops during drought. Adv. in Agron. 68: 59–96.

Voltas, J., I. Romagosa andJ. L. Araus. 1997. Grain size and nitrogen accumulation in sink-reduced barley under Mediterranean conditions. Field Crops Res. 52: 117-126.

Voltas, J., I. Romagosa and J. L. Araus.  1998. Growth and final weight of central and lateral barley grains under Mediterranean conditions as influenced by sink strength. Crop Sci. 38: 84-89.

Wang, Z. M., A. L. Wei and D. M. Zheng. 2001. Photosynthetic characteristic of non-leaf organs of winter wheat cultivar differing in ear type and their relationship with grain mass per ear. Photosynthetica. 39: 239-244.