Comparison of conventional and conservation tillage systems and different seeding rates on the response of new rainfed wheat cultivars in rainfed conditions of Kermanshah

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

Farshid Khodadoost ¹ , Babak Pasari ² , abdolvahab abdulahi ³ , Asad Rokhzadi ⁴ , Khosro Mohammadi ⁵

1 - - Ph.D. Student in Agronomy, Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran.
2 - Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran.
3 - Dryland Agricultural Research Institute
4 - Assistant Prof, Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran
5 - Assistant Prof, Department of Agronomy and Plant Breeding, Sanandaj Branch, Islamic Azad University, Sanandaj, Iran

Received: 2020-12-09 Accepted : 2021-08-13 Published : 2021-07-23

Keywords: ", "Chlorophyll, " " Plant density, " "Wheat, " "Tillage,

Abstract :

This experiment was carried out in order to investigate the conventional and conservation tillage systems and different seeding rates on the response of new wheat cultivars in rainfed conditions during two consecutive growing years of 2016-18 in Sararood Dryland Agricultural Research Center, Kermanshah. The experiment was performed in the form of strip blocks based on a randomized complete block design with three replications at two adjacent sites as conservation tillage and conventional tillage. The first factor was wheat cultivars (Baran and Rijaw) horizontally and the second factor was seed rate: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225 and 250 kg / ha vertically. The results of the combined analysis showed that among the studied traits, Normalized difference vegetation index, SPAD index, leaf area index, plant growth rate, grain yield and harvest index in the first year showed a significant increase. Grain yield as the most important trait was increased 28.7% compared to the second year of the experiment. Conventional tillage operations also increased all the studied traits in comparison. So that grain yield increased by 22.25% in conventional tillage. The application of different amounts of seeds also significantly affected the Normalized difference vegetation index, leaf area index and plant growth rate, and the maximum values of these traits were obtained in 250 kg and the maximum SPAD index in 75 kg/ha. Finally, by applying seed densities of 150 kg/ha the grain yield increased by 15.42%, compared to 75 kg / ha.

References:

احمدی، ک.، ح. ر. عبادزاده.، ف. حاتمی.، ه. عبدشاه. و آ. کاظمیان. 1398. آمارنامه کشاورزی سال زراعی 97-1396. جلد اول: محصولات زراعی. وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه‌ریزی و اقتصادی، مرکز فناوری اطلاعات و ارتباطات. 87 صفحه.

اصغری‌میدانی، ج.، ا. کریمی. و س. ب. موسوی. 1391. اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی بر عملکرد گندم دیم و مقدار رطوبت و چگالی ظاهری خاک در تناوب آیش-گندم در مراغه. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، علوم آب و خاک. جلد  16، شماره 60: 129-119.

افضلی‌نیا، ص.، ع. ر. ضیائی.، س. ا. دهقانیان. و س. م. علوی‌منش. 1395. اثر خاک‌ورزی حفاظتی و روش‌های بهره‌وری مصرف آب و عملکرد گندم در تناوب با پنبه. مجله تحقیقات مهندسی سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی. جلد 17، شماره 66: 70-57.

امیدی نسب، د.، م. ح. قرینه.، ع. بخشنده.، م. شرفی‌زاده.، ع. ر. شافعی‌نیا. و ع. سقلی. 1394. اثر میزان بذر و کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم در بقایای گیاهی ذرت. نشریه پژوهشهای زراعی ایران. جلد 13، شماره 3: 610-598.

اوزونی دوجی، ع.، م. اصفهانی.، ح. سمیع‌زاده لاهیجی. و م. ربیعی. 1386 .اثر آرایش کاشت وتراکم بوته بر شاخص‌های رشد وکارآیی مصرف تابش دو رقم کلزای بدون گلبرگ وگلبرگ دار. مجله علوم زراعی ایران. جلد 9: 400-328.

جلالی، ا. ه. و ح. اسفندیاری. 1395. تاٌثیر سامانه‌های خاک‌ورزی و تناوب‌های زراعی مختلف بر عملکرد گندم. مجله تولیدات گیاهی. جلد 43: 56-39.

حبیبی‌اصل، ج. و ا. دهقان. 1391. ارزیابی پارامترهای فنی و زراعی روش‌های کاشت گندم با مقادیر مختلف بذر در جنوب خوزستان. نشریه ماشین‌های کشاورزی. جلد 2، شماره 1: 57-46.

حسینی، م.، س. ع. ر. موحدی نائینی. و ح. ع. شمس‌آبادی. 1392. اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی بر جرم مخصوص ظاهری خاک، عملکرد و اجزاء عملکرد گندم. مجله پژوهشهای خاک. جلد27، شماره4: 519-509.

حسین‌پور، ط.، ع. احمدی.، ف. محمدی. و ر. دریکوند. 1393. اثر مقادیر مختلف بذر بر عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم در شرایط دیم. نشریه زراعت. جلد110: 110-101.

حق‌پرست، ر. 1396. گندم ریژاو (مناسب برای شرایط دیم و آبیاری تکمیلی در مناطق معتدل). نشریه مؤسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور.

دلگشاد، ن. و ر. پوردربانی. 1394. مقایسه سیستم‌های مختلف خاک‌ورزی و تاثیر آنها بر خاک، مدیریت بقایا و عملکرد. چهارمین کنگره ملی کشاورزی ارگانیک و مرسوم. دانشگاه محقق اردبیلی.

روحی، ا. 1392. الگوی کاشت پیشنهادی برای گندم سرداری در مناطق سرد. مجله یافته‌های تحقیقاتی در گیاهان زراعی و باغی. جلد 2: 65-53.

روستایی، م.، م. حسن‌پور حسنی.، ا. زاد حسن.، د. صادق‌زاده.، ب. صادق‌زاده.، ر. اسلامی.، ر. رضایی.، ص. گلکاری.، ک. سلیمانی.، غ. ر. عابدی اصل.، ا. روحی.، ه. پاشاپور.، ر. حق پرست. و م. م. احمدی. 1395. ویژگی‌ها و دستورالعمل زراعی گندم نان رقم باران. نشریه موسسه تحقیقات دیم کشور.

زارعی، م.، س. ع. کاظمینی. و م. ج. بحرانی. 1393. تاثیر سامانه‌های خاک‌ورزی و تنش آبی بر رشد و عملکرد گندم. نشریه پژوهشهای زراعی ایران. جلد12، شماره4: 804-793.

زاهد، م.، س. گالشی.، ن. لطیفی.، ا. سلطانی.، م. کلاته. و ر. حسینی. 1392. اثر تراکم بوته بر ضریب خاموشی و کارایی استفاده از تابش در ژنوتیپ‌های جدید و قدیم گندم. نشریه پژوهشهای زراعی ایران. جلد11، شماره3: 514-506.

سپیده‌دم، س. و م. رمرودی. 1394. تأثیر سیستم‌های خاک‌ورزی و کود نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد و پروتئین دانه گندم. نشریه تحقیقات کاربردی اکوفیزیولوژی گیاهی. جلد2، شماره2: 46-33.

ستارزاده، ر.، ع. فرامرزی. و ج. اجلی. 1394. ارزیابی اثر تراکم و کارنده‌های مختلف بر عملکرد و تغییر صفات گندم نان رقم زرین در منطقه ترکمنچای، اولین همایش ملی یافته‌های نوین در پژوهشهای کشاورزی و منابع طبیعی، میانه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه.

عبدالرحمنی، ب. 1395. تعیین تراکم مناسب ارقام گندم دیم در مناطق سردسیر. نشریه تحقیقات کاربردی اکوفیزیولوژی گیاهی دانشگاه گنبدکاووس. جلد3، شماره1: 174-155.

فصاحت، ا.، م. ر. جهانسوز.، ه. ر. مهرور.، م. گرجی. و ن. مجنون حسینی. 1396. تأثیر تنش خشکی آخر فصل و توالی زراعی بر عملکرد کمّی و کیفی گندم آبی تحت مدیریت مرسوم و حفاظتی. مجله علوم گیاهان زراعی ایران. جلد48، شماره2: 441-431.

فلاح هروی، ا.، ح. عباسدخت.، ا. زارع فیض‌آبادی. و ا. غلامی. 1395. تأثیر خاک‌ورزی حفاظتی و متداول با مدیریت بقایا بر ویژگی‌های فیزیولوژیکی گندم. مجله علوم گیاهان زراعی ایران. جلد47، شماره2: 289-277.

قربانی، م ح. و ه. هارتونیان. 1390. واکنش رشد و عملکرد گندم به تراکم و فاصله ردیف در شرایط دیم. مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. جلد4: 154-139.

کمیلی، ح ر.، پ. رضوانی مقدم.، م. قدسی.، م. نصیری محلاتی. و م. ر. جلال کمال. 1395. اثر روش‌های مختلف خاک‌ورزی و میزان بقایای گیاهی بر عملکرد، اجزای عملکردّ و بازده اقتصادی گندم. نشریه تحقیقات غلات. جلد6، شماره3: 323-337.

گلستانی‌فر، ف.، س. محمودی.، غ. ر. زمانی. و م. ح. سیاری زهان. 1395. اثر رقابت درون و برون گونه‌ای بر برخی از صفات مورفولوژیکی و رشدی گندم و چاودار تحت شرایط تنش خشکی. مجله تنش‌های محیطی در علوم زراعی. جلد9، شماره3: 256-241.

موسوی بوگر، ا.، م. ر. جهانسوز.، م. ر. مهرور.، م. صادقی شعاع. و ر. حسین پور. 1392. بررسی شاخص‌های رشدی در ارقام گندم آبی تحت تاثیر سیستم‌های مختلف خاک ‌رزی. مجله زراعت و اصلاح نباتات. جلد9، شماره3: 23-15.

Alvarez, R., and H. S. Steinbach. 2009. A review of the effects of tillage systems on some soil physical properties, water content, nitrate availability and crops yield in the Argentine Pampas. Soil Till. Res. 104: 1-15.

Bastos, L. M., W. Carciochi., R. P. Lollato., B. R. Jaenisch., C. R. Rezende., R. Schwalbert., P. V. Vara Prasad., G. Zhang., A. K. Fritz., C. Foster., Y. Wright., S. Young., P. Bradley and I. A. Ciampitti. 2020. Winter wheat yield response to plant density as a function of yield environment and tillering potential: a review and field studies. Frontiers in Plant Science. 11: 54. doi: 10.3389/fpls.2020.00054.

Bhattacharyya, R., M. D. Tuti., J. K. Bisht., J. C. Bhatt and H. S. Gupta. 2012. Conservation tillage and fertilization impact on soilaggregation and carbon pools in the Indian Himalayas under an irrigated rice-wheat rotation. Soil Science. 177: 218-228.

Brainard, D. C., E. Peachey., E. Haramoto., J. Luna and A. Rangarajan. 2013. Weed ecology and management under strip-tillage: implications for Northern U.S. vegetable cropping systems. Weed Technology. 27: 218-230.

Chauhdary, J. N., U. D. Khan., S. H. H. Shah., M. A. Shahid and M. Arsalan. 2016. Effect of sowing methods and seed rates on wheat yield and water productivity. Quality Assurance and Safety of Crops & Foods. 8 (2): 267-272.

Fabrizzi, K. P., F. O. Garcıa., J. L. Costa and L. I. Picone. 2005. Soil water dynamics, physical properties and corn and wheat responses to minimum and no-tillage systems in the southern Pampas of Argentina. Soil and Tillage Research. 81: 57-69.

Fuhrer, J. and A. Chervet. 2015. No-tillage: long-term benefits for yield stability in a more variable climate? Procedia Environmental Sciences. 29: 194-195.

Ghosh, B. N., P. Dogra., N. K. Sharma., N. K. Bhattacharyya and P. K. Mishra 2015. Conservation agriculture impact for soil conservation in maize-wheat cropping system in the Indian sub-Himalayas. International Soil and Water Conservation Research. 3:112-118.

Grigoras, M. A., A. Popescu., I. Negrutiu., M. Gidea., I. Has and D. Pamfil. 2013. Effect of no-tillage system and fertilization on wheat production. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 41(1): 208-212.

Holshouser, D. L. and J. P. Wittaker. 2002. Plant population and row spacing effects on early soybean productions systems in the mid-Atlantic USA. Agron. J. 94: 603-611.

Hu, C., C. Zheng., V. O. Sadras., M. Ding., X. Yang and  S. Zhang. 2018. Effect of straw mulch and seeding rate on the harvest index, yield and water use efficiency of winter wheat. Scientific Reports, 8:8167.doi:10.1038/s41598-018-26615-x.

 Iqbal, N., N. Akbar., M. Ali., M. Sattar and L. Ali. 2010. Effect of seed rate and row spacing on yield and yield components of wheat (Triticum aestivum L). Journal of Agricultural Research. 48: 151-156.

Jin, H., L. Hongwena., G. Rabi., C. Guohuaa., S. Yanboa., Q. Xiaodonga and L. Lnijic. 2011. Soil properties and crop yields after 11 years of no tillage farming in wheat–maize cropping system in North China Plain. Soil and Tillage Research.113: 48-54.

Khan, S., A. Shah., M. Nawaz and M. Khan. 2017. Impact of different tillage practices on soil physical properties, nitrate leaching and yield attributes of maize (Zea mays L.). Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 17 (1): 240-252.

Khursheed, S., C. Simmons., S. A. Wani., T. Ali., S. K. Raina and G. R. Najar. 2019. Conservation tillage: impacts on soil physical conditions–an overview. Advances in Plants & Agriculture Research. 9(2):342-346.

Lollato, R., G. Cramer., A. K. Fritz and G. Zhang. 2017. Optimum seeding rate for different wheat varieties in Kansas," Kansas Agricultural Experiment Station Research Reports, 3 (6). https://doi.org/10.4148/2378-5977.7451.

Lu, X., X. Lu., and Y. Liao. 2018. Effect of tillage treatment on the diversity of soil Arbuscular mycorrhizal fungal and soil aggregate-associated carbon content. Frontiers in Microbiology. 9:2986. doi: 10.3389/fmicb.2018.02986.

Moraditochaee, M., M. K. Motamed., E. Azarpour and R. Khosravi Danesh. 2012. Effects of nitrogen fertilizer and plant density management in corn farming. Journal of Agriculture and Biology Science. 7: 133-137.

Namvar, A., R. Seyed Sharifi and T. Khandan. 2011. Growth analysis and yield of chickpea (Cicer arietinum L.) in relation to organic and inorganic nitrogen fertilization. Ekologija. 57 (3): 97-108.

Ouzuni Douji, A. A., M. Esfahani., H. A. Samizadeh Lahiji and M. Rabiei. 2008. Effect of planting pattern and plant density on growth indices and radiation use efficiency of apetalous flowers and petalled flowers rapeseed (Brassica BapusL.) cultivars. Iranian Journal of Crop Science. 9: 328-400.

Peterson, G. A., T. Schlegel and O. Jones. 2013. Precipitation use efficiency as affected bycropping and tillage systems. Journal of Production Agriculture. 9: 180-186.

Roger, C., M. Bowman., J. McFadden., D. Smith and S. Wallander. 2018. Tillage intensity and conservation cropping in the United States, EIB-197, U.S. Department of Agriculture, Economic Research Service, September 2018.

Rusu, T. 2014. Energy efficiency and soil conservation in conventional, minimum tillage and no-tillage. International Soil and Water Conservation Research. 2 (4): 42-49.

Tabatabaeefar, A., H. Emamzadeh., M. Ghasemi Varnamkhasti., R. Rahimzadeh and M. Karimi. 2009. Comparison of energy of tillage system in wheat production. Energy. 34: 41-45.

Ting-Hui, D., C. Xin., G. Sheng-Lil., H. Ming-De and L. K. Heng. 2006. Effect of nitrogen management on yield and water use efficiency of rainfed wheat and maize in northwest China. Pedosphere. 16: 495-504.

Twizerimana, A., E. Niyigaba., I. Mugenzi., W. A. Ngnadong., C. Li., T. Q. Hao., B. J. Shio and J. B. Hai. 2020. The combined effect of different sowing methods and seed rates on the quality features and yield of winter wheat. Agriculture. 10: 153. doi:10.3390/agriculture10050153.

Wang, D. J., D. J. Lin., R. J. Sun., L. Z.  Xia and G. Lian. 2003. Optimum nitrogen rate for a high productive ricewheat system and its impact on the groundwater in the Taihu Lake area. Acta Pedologica Sinica (in Chinese). 40 (3): 426-432.

Yang X., Z. Li and C. Cheng. 2016. Effect of conservation tillage practices on soil phosphorus nutrition in an apple orchard. Horticultural Plant Journal. 2 (6): 331-337.

Yoseftabar, S., A. Fallah and J. Daneshian. 2012. Effect of split application of nitrogen fertilizer on spad valuse in hybrid rice. International Journal of Agriculture and Crop Science. 4: 647-651.

Zarea, M. J. 2010. Conservation tillage and sustainable agriculture in semi-arid dryland farming. In: Lichtfouse, E., (Eds.), Springer, 373 pages.

 Zecevic, V., J. Boskovic., D. Knezevic and D. Micanovic. 2014. Effect of seeding rate on grain quality of winter wheat. Chilean Journal of Agricultural Research. 74 (1): 23-28.