Evaluation of the effect of different amounts of nitrogen urea and amino acid on quantitative and qualitative characteristics of wheat in Mahshahr region, Khuzestan

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

Narges Salehi ¹ , کیوان مرعشی ^{2 *}

1 - Department of Agronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran
2 - Department of َAgronomy, Ahvaz Branch, Islamic Azad University, Ahvaz, Iran

Received: 2023-05-11 Accepted : 2023-07-20 Published : 2023-08-08

Keywords: Chemical fertilizer, Grain protein, Grain yield, Organic stimulant,

Abstract :

This experiment was conducted with the aim of reducing the application of urea chemical fertilizer in wheat agricultural fields of Mahshahr, Khuzestan province in 2021- 2022 crop season and was conducted on the basis of factorial in a randomized complete block design with three replications. The treatments included amounts of amino acids at four levels including: non application, 1.5, 2 and 3 kg/ha and different amounts of nitrogen from the source of urea at 3 levels as 100, 66 and 33 % of region's custom which was equivalent to130 kg/ha of pure nitrogen from urea source. The results showed that the highest number of spikes per square meter, 1000-grain weight, grain yield, biological yield, harvest index were obtained in the conditions of 100% urea fertilizer and 3 kg/ha amino acid , and the lowest value was obtained under non amino acid application and 33% urea fertilizer. The highest number of grain per spike, number of spikelets per spike, grain protein percentage, protein yield and nitrogen utilization efficiency were in 3 kg/ha of amino acid and 100% urea fertilizer. Regarding grain yield, the highest value by 464.5 g/m2 was belonged to 100% urea fertilizer and the application of 3 kg/ha of amino acids, which was not significantly different from the treatment of 66% urea fertilizer and the application of 3 kg/ha of amino acids and the yield equivalent to 33% compared to the region's custom, was increased. In addition, the lowest by 330.4 g/m2 was obtained from the non application of amino acid and 33% urea fertilizer treatment.The highest grain protein was under 100% urea fertilizer by 12.7% and application of 3 kg/ha amino acid by 12.41% and the lowest amount was obtained under 33% urea fertilizer by 10.84% and non application of amino acid by 10.09%. The general results of experiment showed that foliar application of amino acid is effective in reducing the application of urea fertilizer in addition to increasing the yield. In general, with the application of 66% urea fertilizer along with 3 kg/ha of amino acids while reducing the application of urea fertilizer, it is possible to achieve a good quantitative and qualitative yield in wheat and it can be noticed by farmers.

References:


ابراهیمی، ه.، م. ن. ایلکایی، م. م. طهرانی، ف. پاک‌نژاد و م. بصیرت. 1401. تأثیر برخی محرک‌های رشدی و سطوح مختلف کود شیمیایی بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت. علوم گیاهان زراعی ایران. جلد 53، شماره1: 200-189.
احمدي¬نژاد، ر.، ع. نجفی، ن. اصغرزاد و ش. اوستان. 1392. اثر کودهاي آلی و نیتروژن بر کارایی مصرف آب، عملکرد و ویژگی¬هاي رشد گندم (رقم الوند). نشریه دانش آب و خاك.جلد 23، شماره2: 194-177.
اسکندری¬تربقان، م. و ف. فاضلی¬کاخکی.1400. بررسی تأثیر تقویت¬کننده¬های کودی بر برخی از اجزای عملکرد گندم در شرایط قطع آب آخردر شرایط مزرعه. فرآیند و کارکرد گیاهی. جلد 10، شماره 45: 106-89.
اسماعیل زاده مقدم، م.، م. خدارحمی، ع. پورشهبازی، ح. اکبری مقدم، م. سیاح فر، س. طهماسبی، غ. لطفعلی آینه، ن. امیر بختیار، ف. افشاری، م. دالوند، ع. ذاکری، ن. طباطبایی، ر. روح‌پرور و ش. کیا. 1396. مهرگان، رقم جدید گندم نان مقاوم به زنگ زرد، قهوه‌ای و سیاه، باکیفیت نانوایی بالا، مناسب کشت در نظام‌های زراعی اقلیم گرم و خشک جنوب ایران. یافته‌های تحقیقاتی در گیاهان زراعی و باغی.جلد6 ، شماره 1: 71-77.
انتظاری، س.، م. خلعتبری، م. نصری و ا. ذاکری محمدآبادی.1387. تأثیر محلول¬پاشی اسیدآمینه بر کم آبیاری زراعت گندم در دشت ورامین. مجله علمی پژوهشی گیاه و زیست بوم. جلد14: 79-64.
پورابراهیمی فومنی، م.، ع. سیروس مهر، ح.ر. عشقی زاده، م.ر. اصغری پور و ع. خمری. ۱۳۹۸. اثر مقادیر مختلف کود نیتروژن بر برخی شاخصهای فیزیولوژیک رشد و رنگیزه-های فتوسنتزی هیبریدهای دیررس، میان‌رس و زودرس ذرت (Zea mays L.) . فرآیند و کارکرد گیاهی.جلد ۸، شماره 30 :۵۳-۶۹
حسنی، ا. و م. ر. امیری. 1395. تأثیر محلول‌پاشی اسیدهای آمینه بر کارایی زراعی نیتروژن، عملکرد و کیفیت دانه جو. نشریه زراعت. جلد 112: 86-76.
حسینی، ر. ا.، س. ا. گاشی، ا. سلطانی، م. کلاته و م. زاهد. 1392. اثر کود نیتروژن بر شاخص‌های کارایی مصرف نیتروژن در ارقام گندم. نشریه پژوهش‌های زراعی ایران.جلد 11، شماره 2 :306-300.
حمزه¬ئی، ج.س.، م. سیدي، ا. آزادبخت و ا. فصاحت. 1396. اثر سطوح کود نیتروژن و تراکم بوته بر کمیت و کیفیت بذور گندم. مجله علمی-پژوهشی زراعت و اصلاح نباتات. جلد 13 ، شماره4: 107-97.
خانجانی، م. و ع. بحرانی. 1396. اثر مقادیر مصرف و تقسیط کود نیتروژن بر عملکرد، اجزای عملکرد، انتقال مجدد ماده خشک و میزان فتوسنتز جاری در گندم رقم چمران. دو فصلنامه علوم به زراعی گیاهی. جلد 7، شماره2: 101-89.
رفیع، م. ر.، م. صلحی و م. جوادزاده. 1400. بررسي تأثير كاربرد اسيدآمينه، اسيد فولويك و عصاره جلبك دريايي در شرايط نرمال و تنش خشكي بر خصوصيات كمي و كيفي گندم در منطقه بهبهان. تنش‌های محیطی در علوم زراعی.جلد14، شماره 1: 141-131.
ستاری آرانی، ع.، م. میرزاخانی و س.ا. فرید هاشمی. 1396. تأثير مقدار بذر مصرفي و سطوح نيتروژن بر ويژگي‌هاي زراعي و كارايي مصرف نيتروژن،. رقم اميدبخش جو. مجله علمي پژوهشي اكوفيزيولوژي گياهي.جلد 8، شماره 28: 109-101.
سیدشریفی، ر. و ر. خلیل‌زاده. 1397. تولید غلات. انتشارات دانشگاه محقق اردبیلی. 406 صفحه.
طاهری اصغری، م. 1401. اثر محلول پاشی با اسیدهای آمینه و همزیستی با گونه های قارچ مایکوریزا بر ویژگی¬های گیاه دارویی همیشه بهار. به زراعی کشاورزی. جلد 24، شماره 2: 629-615.
عبادی، ع.، ح. ر. محمددوست¬چمن‌آباد و ح. ر. مصطفایی. 1388. بررسی اثر گوگرد و نیتروژن بر روی عملکرد و جذب عناصر غذایی در گلرنگ بهاره. پایان¬نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه محقق اردبیلی. دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی. 118 صفحه.
غلامی، ب.، نوروزی شهری، ف.، مندنی، ف.، جلالی هنرمند، س. و م. سعیدی. 1397. بررسی برخی از شاخص‌های رشد و عملکرد دانه گندم در پاسخ به کاربرد کود اوره و دود آب. به زراعی کشاورزی. جلد20 شماره3: 626-609.
مراقبی، ف.، م. اکبری فامیله، و ع. هوشمند فر. 1390. تاثیر مقدار و زمان مصرف نیتروژن بر درصد پروتئین دانه و کارایی مصرف نیتروژن گندم رقم پیشتاز در منطقه ساوه. فصلنامه علمی پژوهشی گیاه و زیست بوم. جلد7، شماره 29: 76-65 .
كوچكي، ع. و غ. ح. سرمدنيا. 1387. فيزيولوژيكي گياهان زراعي. انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد.450 صفحه.
یعقوبیان، ا.، س. قاسمی و ی. یعقوبیان. 1396. اثر تاریخ کاشت و کود اوره بر برخی صفات مورفولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد گندم در شرایط آب و هوایی شهرستان هشترود. فصلنامه بوم¬شناسی گیاهان زراعی. جلد 13، شماره 2: 64-53.
هاشمي دزفولي، ا.، ع. كوچكي و م. بنايان اول. 1374. افزايش عملكرد گياهان زراعي. انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد. 287 صفحه.
Alazmani, A.R. 2014. Effect of nitrogen fertilizer on feed and grain yield of barley cultivar. Int. Res. J. Appl. Basic Sci. 8(11): 2013-15.
Alzreejawi, S. Hayyawi, W. and Al-Juthery, A. 2021. Effect of foliar application of nano nutrients and amino acids as a complementary nutrition on quantity and quality of maize grains. 2nd Virtual International Scintific Agrticultural Conference.
Al-juthery, H., H. Hardan, G. Al-Swedi, M. Obaid and Q. Al-Shami. 2019. Effect of foliar nutrition of nano-fertilizers and amino acids on growth and yield of wheat. Earth Environ. Sci. 388:1-9.
Baqir, H. and M. Al-Naqeeb. 2019. Effect of some amino acids on tillering and yield of three bread wheat cultivars. Iraqi J. Agric. Sci. 50: 20-30.
Boulelouah, N., M.R. Berbache, H. Bedjaoui, N. Selama and N.Y. Rebouh. 2022. Influence of nitrogen fertilizer Rate on yield, grain quality and nitrogen use efficiency of durum wheat (Triticum durum Desf) under Algerian semiarid conditions. Agriculture. 12, 1937. https://doi.org/10.3390/ agriculture12111937
Brankov, M., M. Simi, Z. Dolijanovi, M. Rajkovi, V. Mandi and V. Dragicevi. 2020. The response of maize lines to foliar fertilizing. Agriculture. 10(9):365.
Doyle, A.D., and I.C.R . Holford. 2005. The uptake of nitrogen by wheat , its agronomic efficiency and their relationship to soil and nitrogen fertilizer. Aust J Agric Res. 44:1245-1258.
Duan, Y., M. Xu, S. Gao, H. Liu, S. Huang and B. Wang. 2016. Long-term incorporation of manure with chemical fertilizers reduced total nitrogen loss in rain-fed cropping systems. Sci. Rep. 6: 1–10.
El-Naggar, E. and A. El-Ghamr. 2007. Effect of bio and chemical nitrogen fertilizers with foliar of humic and aminiacid on wheat. J. Agric. Sci. 32(5): 4029-4043.
El-Said, M.A.A. and A.Y. Mahdy. 2016. Response of two wheat cultivars to foliar application with amino acids under low levels of nitrogen fertilization. Middle East J. Agric. Res. 5: 462-472.
Gharangeik, A. and S. Ghaleshei. 2001. Investigation of foliar urea fertilizer application on yield and yield component of two wheat cultivars. J. Agric. Nat. Resour. 8(2): 87-98
Ghiglione, H., F. Gonzalez, R. Serrago, S. Maldonado, C. Chilcott, J. Cura, D. J. Miralles, T. Zhu and J. Casal. 2008. Autophagy regulated by daylength sets the number of fertile florets in wheat. Plant J. 55: 1010-1024.
Halpern, M., A. Bar-Tal, M. Ofek, D. Minz, T. Muller and U. Yermiyahu. 2015. The Use of Biostimulants for Enhancing Nutrient Uptake. In Advances in Agronomy; Sparks, D.L., Ed.; Academic Press: New York NY USA. 130: 141–174.
Hanan, S. S., G.A. Mona and H. I. El-Alia. 2008. Yield and yield components of maize as affected by different sources and application rates of nitrogen fertilizer. J. Agric. Biol. Sci. 4: 399-412.
Hounsome, N., B. Hounsome, D. Tomos and G. Edwards-Jones. 2008. Plant metabolites and nutritional quality of vegetables. J. Food Sci. 73(4): 48-65.
Klikocka, H., M. Cybulska, B. Barczak, B. Narolski, B. Szostak, B. Kobiałka, A. Nowak and E. Wojcik. 2016. The effect of sulphur and nitrogen fertilization on grain yield and technological quality of spring wheat. Plant Soil Environ. 62(5): 230-236.
Litke, K., Z. Gaile and A. Ruza. 2018. Effect of nitrogen fertilization on winter wheat yield and yield quality. Agron. Res. 16(2): 500 509.
Liu, C.W., Y. Sung, B. Chen and H. Lai. 2014. Effects of Nitrogen Fertilizers on the Growth and Nitrate Content of Lettuce (Lactuca sativa L.). Int. J. Environ. Res. Public Health. 11(4): 4427-4440.
Ma, G., W. Liu, S. Li, P.C. Zhang, H. Lu, L. Wang, Y. Xie, D. Ma and G. Kang. 2019. Determining the optimal N input to improve grain yield and quality in winter wheat with reduced apparent N loss in the North China plain. Front Plant Sci. 10:1-12.
Miller, A., X. Fan, Q. Shen and S. Smith. 2007. Amino acids and nitrate as signals for the regulation of nitrogen acquisition. J. Exp. Bot. 59: 111–119.
Mobini, M., A.H. Khoshgoftarmanesh and S. Ghasemi. 2014. The effect partical replication of nitrate with arjinine, histidine, and a mixture of amino acids extracted from blood powder on yield and nitrate accumulation in onion bulb. Sci. Hortic.176: 232-237.
Mosanaei, H., H. Ajamnorozi, M.R. Dadashi, A. Faraji and M. Pessarakli. 2017. Improvement effect of nitrogen fertilizer and plant density on wheat (Triticum aestivum L.) seed deterioration and yield. Emir. J. Food Agric. 29(11): 899-910.
Perez, P., R. Zhang, X. Wang, J. Ye and D. Huang. 2015. Characterization of the amino acid composition of soils under organic and conventional management after addition of different fertilizers. J. Soils Sediments.15(4): 890-901.
Raeisi, M., L. Farahani and M. Palashi. 2014. Changes of qualitative and quantitative properties of radish (Raphanus sativus L.) under foliar spraying through amino acid. Int. J. Biosci. 4(1): 463- 468.
Rossi, A.M., M.D. Juarez, N.C. Samman, and M. Villarreal. 2004. Nitrogen contents in food: A comparison between the Kjeldahl and Hach methods. An. Asoc. Quim. Argent. 92(4): 99-108.
Rouphael, Y. and G. Colla. 2018. Synergistic Biostimulatory Action: Designing the Next Generation of Plant Biostimulants for Sustainable Agriculture. Front Plant Sci. 9:1655.
Salwa, A.R.H. and A.M.A. Osama. 2014. Physiological and biochemical studies on drought tolerance of wheat plants by application of amino acids and yeast extract. Ann. Agric. Sci. 59: 133–145.
Shekari, G. and J. Javanmardi. 2017. Effects of foliar application pure amino acid and amino acid containing fertilizer on Broccoli (Brassica oleracea L. var. italica) transplant. Adv. Crop Sci. Technol. 5:280.
Souri, M. 2016. Aminochelate fertilizers: the new approach to the old problem; a review. Open Agric. 1(1): 118-123.
Stewart, C. and G. Hanson. 1999. Relationship bet ween stress in duced ABA and prolin accumulation and induced proline a ccumulation in excised barley leaves. Plant Physiol. 79: 24-28.
Thornton, B. and D. Robinson. 2005. Uptake and assimilation of nitrogen from solutions containing multiple N sources. Plant Cell Environ. 28: 813-821.