Effect of silicon and potassium foliar application and nitrogen rates on yield and yield components of Iranian rice cultivars, Tarom Hashemi and Tarom Mahalli

Subject Areas : New Finding in Agriculture

mehrdad Ghasemi Lemraski ¹ , GHorban Normohamadi ² , Hamid Madani ³ , hosein Heidari Sharifabad ⁴ , hamid reza Mobasser ⁵

1 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشجوی دکتری گروه زراعت، تهران، ایران
2 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، استاد گروه زراعت، تهران، ایران
3 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اراک، دانشیار گروه زراعت، اراک، ایران
4 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، استاد گروه زراعت، تهران، ایران
5 - دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائم‌شهر، استادیار گروه زراعت، قائم‌شهر، ایران.

Received: 2015-12-23 Accepted : 2015-12-23 Published : 2014-11-22

Keywords: nitrogen, Rice, Potassium, silicon, Yield and yield components,

Abstract :

This research was carried out in the farm located in sari with latitude 36/38 and longitude 53/12 and 13/5 meter height above sea level in the year 2013 and 2014. Experiment was carried out as split split plots in a randomized complete block design with three replications. Rice cultivars were chosen as main plots including Tarom Mahalli and Tarom Hashemi. Nitrogen rates, 35 and 70 kg N ha-1 and nitroxin was chosen as sub plot and spraying water, nano silicon, nano– potassium and  nano-silicone + nano-potassium were sub subplots. The results showed that the most panicle length (28/77 cm) and the most spikelets per spike (113/80 spikelets) respectively belong to Tarom Hashemi and Tarom Mahalli . the most fertile tiller per hill and straw yield (kg ha-1) had obtained respectively with (21.7  and 6129/17 kg ha-1) and the lowest filled spikelet number and harvest index was achieved (91.09 and 42/75%) with consumption of 70 kg of nitrogen per hectare, respectively. nano-silicon lonely spraying results the most grain yield, equal 4746/67 kg ha-1, While the highest harvest index (45/18%) obtained by integrate application of nano-silicon and nano- potassium chelate .without spraying,the least filled spikelet per panicle was achieved (90/53 spikelets), respectively. under twofold interaction effect, The highest maximum spikelets (119/6 spikelets) and filled spikelet number (107/7 spikelets) were obtained with the use of  nitroxin in Tarom cultivar. With consumption of 70 kg ha-1of nitrogen and without spraying, the lowest filled spikelet (77/21 clusters) was obtained and by the application of nano-potassium chelate, the highest straw yield and biological yield (respectively 6633 and 11580 kg per hectare) was achieved. The highest harvest index observed with consumption of nitroxin in Tarom mahalli cultivar (46/34%) and also obtain with combined nitroxin and nano-silicon (46/29%), respectively.

References:

1- احمدی، ع.، سرمد، س.  و زالی، ع . 1383. مقایسه توان ذخیره سازی و انتقال مجدد مواد فتوسنتزی و سهم آن ها در چهار رقم گندم در شرایط آبیاری مطلوب و تشتی ، مجله علوم کشاورزی ایران ، جلد 35 ، شماره 4 ، صفحات 931 – 921 .

2- رضایی، ا. 1389. بررسی اثرات مقادیر سیلیس و پتاسیم در دو آرایش کاشت بر خصوصیات زراعی و مرفولوژیکی وابسته به ورس در برنج (Oryza stiva L.) رقم طارم محلی. پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر. 102 صفحه.

3- سلیمانی، ع. و امیری لاریجانی، ب. 1383 . اصول به زراعی برنج ، چاپ اول ، انتشارات آرویج تهران. 303 صفحه

4- شهیدی پور، ر.1390. بررسی اثرات مقادیر مختلف نیتروژن و تعداد نشاء در کپه برصفات زراعی و انتقال مجدد مواد فتوسنتزی در دو رقم برنج (Oryza sativa L.). پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر. 121 صفحه.

5- صالحی فر، م.، ج. اصغری.، س. ح. پیمان.، ح. سمیع زاده و ح. دوستی. 1390. اثرات فاصله کشت، کودهای نیتروژن و فسفر بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج هیبرید (بهار 1). مجله الکترونیک تولید گیاهان زراعی. جلد چهارم، شماره دوم. 168-155.

6- قاسمی میانایی، آ. 1389. تاثیر مصرف مقادیر کود سییلیس و پتاسیم بر خصوصیات مورفولوژیکی وابسته به ورس وصفات زراعی برنج رقم طارم هاشمی.پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران.76 صفحه.

7- قاسمی لمراسکی، م.  1389. بررسی تأثیر مصرف مقادیر کود سیلیس و فسفر روی عملکرد دانه، اجزای عملکرد و شدت بیماری بلاست برنج رقم طارم در استان مازندران. پایان نامه کارشناسی ارشد. گروه زراعت. دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر. 107 ص.

8- قنبری مالیدره، ع. 1388. تاثیر مقادیر نیتروژن و سیلیس بر عملکرد وخصوصیات اگرونومیکی و فیزیولوژیکی برنج رقم طارم در دو سیستم ابیاری.رساله دکتری،دانشگاه ازاد اسلامی،واحد علوم و تحقیقات تهران. 160 صفحه.    

9- معینی، ن. 1391. بررسی مصرف سیلیس بر جذب فسفر در گندم.پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی،واحد قائمشهر.110 صفحه.

10- ملکوتی، م. ۱۳۷۸ . روش جامع تشخیص و ضرورت مصرف بهینة کودهای شیمیایی. چاپ چهارم. دفتر نشر آثار علمی دانشگاه تربیت مدرس. ۱۳۱ ص.

11- میرقنبریان سرخی، س. ح. 1390.  بررسی تأثیر مقادیر سیلیس و پتاسیم بر خصوصیات اگرومورفولوژیک وابسته به ورس در برنج (Oryza sativa L.). پایان نامه کارشناسی ارشد زراعت. دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائمشهر. 78 صفحه.

12- نوذری، ش. 1380. بررسی اثرات سطوح مختلف ازت و تراکم های مختلف بوته بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج هیبرید (H178). پایان نامه کارشناسی ارشد دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان. 107 صفحه.

13- یزدپور، ح. 1393. نقش نانوسیلیکون و دیگرمنابع سیلیس برجذب نیتروژن و فسفر، شاخص ورس و عملکرد کمی و کیفی برنج(.Oryza sativa L.). رساله دکتری رشته زراعت، گرایش فیزیولوژی گیاهان زراعی. کشاورزی و منابع طبیعی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران. 275 صفحه.

14- Akita, K. 1998. Physiological aspects improving yield potential troptical rice cultivation. Rice research IRRI, Manila Philippins. 41-76pp.

15- Bahmanyar, M. A. and Soodaee Mashaee, S. 2010. Influences of nitrogen and potassium top dressing on yield and yield components as well as their accumulation in rice (Oryza sativa L.). Afric. J. Biotech. 9: 18. 2648-2653.

16- Belder, P., Spiertz, J. H. J., Bouman, B. A. M. and Toung, T. P. 2005. Nitrogen economy and water productivity of lowland rice under water irrigation. Field Crop Research. 93: 169-185.

17- Brohi, A. R., Karaman, M. R., Topbas, M., Aktas, T. A. and Savasli, E. 2000. Effect of potassium and magnesium fertilization on yield and nutrient content of rice crop grown on artificial siltation soil. Turk. J. Agri. For. 24: 429-435.

18- Cate, R. B. J. C. and Nelson, L. A. 1971. A simple Statistical Procedure for partitioning soil test correlation data into two classes. Soil Sci. Soc. Am. Proc. 33: 658-660.

19- Chabra, D., Kashaninejad, M. and Rafiee, S. 2006. Study and comparison of waste contents in different rice dryers. Proceeding of the First National Rice Symposium. Amol, Iran.

20- Chaudhary, S. M., Muzzammil, H., Iqbal, J. and Anjum, M. A. 2009. Effct of nitrogen doses on incidence of bacterial leaf blight in rice.J. Agric. Res. 47(3).

21- Chen, W., Yao, X., Cai, K. and Chen, J. 2010. Silicon alleviates drought stress of rice plants by improving plant water status, photosynthesis and mineral nutrient absorption. Biological trace element research. 142: 67-76.

22- Ding, Y., Luo, W. and Xu, G. 2006. Characterization of magnesium nutrition and interaction of magnesium and potassium in rice. Ann. Appl. Biol. 149: 111-123. 8.Emami, A. 1996. Analyses Method of Plants. Agricultural Organization of Research, Education and Promotion. Institute of Soil and Water Research, 982p. (In Persian)

23- Esfehani, M., Sadrzade, S. M., Kavoosi, M. and Dabagh-Mohammad-Nasab, A. 2005. Study the effect of different levels of nitrogen and potassium fertilizers on growth, grain yield, yield components of rice (Oryza sativa) cv. Khazar, Iran. Agron. J. 7: 3. 226-241. (In Persian)

24- Fageria, N. K. and Baligar, V. C. 2001. Lowland rice response to nitrogen fertizization, soil science Plant An nual, 32 (189): 140 – 142.

25- Fallah, A. 2000. Effects of silicon and nitrogen on growth lodging and spike let filling in rice. PhD Thesis, University of the Philippines Losbanos, 108p.

26- Ghanbari- Malidarreh, A., A. Kashani, G. Nourmohammadi, H. R. Mobasser, V. Alavi and Fallah, A. 2008. Effect of silicon and nitrogen rates on leaf and neckblast, chlorophyll content and yield of rice (Oryzasativa L.) in two water management systems (flooding and deficit irrigation) in the north of Iran.

27- Ghanbari-Malidarreh, A., Azimnejad, A., Alavi, S. V. and Mobasser, H. R. 2011. Effect of different sources of silicon content on grain yield and yield components  of rice (Oryzasativa L.). International Conference on Silicon in Agriculture September 13-18 ,2011 Beijing,China. 

28- Haefel, S. M., Naklang, K., Harnpichitvitaya, D., Jearakongman, S., Skulkhu, E., Romyen, P., Tabtim, S. and Suriya-Arunroj, S. 2006. Factor affecting rice yield and fertilizer response in rain fed lowlands of northeast Thailand. Field Crop Research. 98: 39- 51.

29- Hayasaka, T., Fujii, H. and Ishiguro, K. 2008. The role of silicon in preventing appressorial enetration by the rice blast fungus.Phytopathology, 98(9):1038-1044.

30- Hodson, M. J. and Sangster, A. G. 2002. Silicon and abiotic stress. P 99-104, In: Matoh, T. (ed.), Second Silicon in Agriculture Conference. Press-Net, Kyoto, Japan.

31- Hu, H. and Wang, G. H. 2004. Nutrient uptake and use efficiency of irrigated rice in response to potassium application. Pedosphere. 1: 125-130.

32- Kant, S. and Kafkafi, U. 2002. Potassium and abiotic Stresses in Plants. In: Pasricha, N.S., S.K. Bansal (eds.), Role of potassium in nutrient management for sustainable crop production in India. Potash Research Institute of India: Gurgaon, Haryana.

33- Korndörfer, G. H., Pereira, H. S. and Camargo, M. S. 2004. Calcium and Magnesium Silicates in Agriculture. 3rd edn. GPSi/ICIAG/UFU, Uberlândia, Brazil.

34- Liang, Y. C., Sun, W. C. and Mheld, V. 2005. Effects of foliar- and root-applied silicon on the enhancement of induced resistance to powdery mildew in Cucumis sativus. Plant Pathol. 54: 678-685.

35- Mahbub, M. A., Khanam, M., Rahman, M. S., Hossain, M. A. and Gomosta, A..R. 2006. Determination of lodging characters of some BRRI recommended rice varieties at three nitrogen levels during wet season in Bangladesh. Bangladesh J. Bot. 35: 117-124.

36- Meena, S. L., Surendra, S. Y., Shivay, and Singh, S. 2003. Response of hybrid rice (Oryza sativa ) to nitrogen and potassium application in sandy clay lome soile. Indina. J. Agric. Sci. 73(1): 8-11. 0439-444 .

37- Michael, A. and Picker, J. 1996. Potassium and Phosphorus Nutrition in Rice. Information from 1996 Missouri Rice Research Update.

38- Mobasser, H. R., Ghanbari-Malidareh, A. and Sedghi, A. H. 2008. Effect of silicon application to nitrogen rate and spilitting on agronomical characteristics rice (Oryza sativa L.). Silicon in agriculture conference, South Africa. PP: 57.

39- Mondal, S. S., Dasmahapatra, A. N. and Chatterjee, B. N. 1987. Effect of high rates of potassium and nitrogen on rice yield components. Environ. Eco. 5: 300-303.

40- Nahvi, M., Alahghilipoor, M., Ghorbanpoor, M. and Mehrgan, H. 2005. Effect of plant density and nitrogen fertilizer rate for Hybrid rice (GRH1). Pejhohesh va   Sazandegi.J.17(66):33-38.

41- Nakata, Y., Ueno, M., Kihara, J., Ichii, M., Taketa, S. and Arase, S. 2008. Rice blast disease and susceptibility to pests in a silicon uptake deficient mutant. Crop Protection. 27: 865-868.

42- Nolla, A., R. J. Faria, Korndorfer, G. H. and Silva, T. R. B. 2012. Effect of Slicon on drught tolerance of upland  rice.Journal of Agricultur & Environment .10: 1. 269-272.

43- Qi-chun, Z., Guang-huo, W., Yu-ke, F., Peiyuan, Q. and Schoenau, J. J. 2011. Effect of potassium fertilization on soil potassium pools and rice response in an intensive cropping system in China. J. Plant Nutr. Soil Sci. 174: 73-80.

44- Rodrigues, F. A. and Datnoff, L. E. 2005. Silicon and rice disease management. Fitopatologia Surendran, U. 2005. Split application of muriate of potash and sulphate of potash on growth, yield attributes, uptake and availability of nutrients in lowland rice cv.PY-5. J. Agric. Sci. 1: 42-48.

45- Sedghy, A. 2007. Evaluation of effect of application silicon and nitrogen in rice Var. Tarom Hashmi. A thesis for the degree of Master of Science in breeding, Mazandaran Agriculture University. (In Farsi)

46- Williams, J. and Smith, S. G. 2001. Correcting potassium deficiency can reduce rice stem diseases. Better Crop. 85: 7-9.