ارزیابی سیستم‌های تغذیه‌ای شیمیایی و آلی بر عملکرد و بهره‌وری مصرف آب ارقام برنج (Oryza sativa L.) تحت شرایط تنش کم‌آبیاری

محورهای موضوعی : زراعت

جابر مهدی نیا افرا ¹ , یوسف نیک نژاد2* ² , هرمز فلاح آملی ³ , داوود براری تاری ⁴

1 - 1- دانشجوی دکتری زراعت دانشگاه ازاد اسلامی واحد آیت الله املی، آمل، ایران
2 - 2- استادیارگروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
3 - 2- استادیارگروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی، آمل، ایران
4 - 2- استادیارگروه زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی، آمل، ایران

تاریخ دریافت : 1398/05/23 تاریخ پذیرش : 1398/09/10 تاریخ انتشار : 1398/09/01

کلید واژه: اسید هیومیک, ورمی‌کمپوست, واژه‌های کلیدی: آزولا, رقم شیرودی,

چکیده مقاله :

به‌منظور بررسی اثرات سیستم های تغذیه ای شیمیایی و آلی بر عملکرد، بهره وری آب مصرفی ارقام برنج تحت تنش کم‌آبیاری، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در در مزرعه شرکت زراعی دشت ناز واقع در شهرستان ساری در سال 1395 اجرا شد. تیمارهای تنش کم آبیاری در سه سطح: تنش در زمان آغاز پنجه دهی ( 15روز بعد از نشاکاری)، مرحله رشدی انتقال مجدد (پایان گلدهی و شروع پر شدن دانه ها) و عدم تنش (شاهد) به عنوان عامل اصلی به صورت قطع آبیاری و آبیاری مجدد پس از ظهور ترک مویی انجام شد. نوع سیستم تغذیه ای در چهار سطح ورمی کمپوست و کمپوست آزولا به ترتیب به مقادیر 6 و 8 تن در هکتار، اسید هیومیک (5/4 در هزار)، کود رایج شیمیایی نیتروژن، فسفر، پتاسیم و رقم در دو سطح (شیرودی و طارم محلی) به صورت فاکتوریل به ‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد تفاوت معنی داری بین ارقام شیرودی و طارم از نظر عملکرد شلتوک در سطوح مختلف تنش کم‌آبیاری و سیستم‌های تغذیه‌ای وجود داشت. در شرایط آبیاری متداول، بیشترین عملکرد شلتوک، در رقم شیرودی و طارم محلی به ترتیب 9/6577 و 4/3776 کیلوگرم در هکتارحاصل گردید. تنش کم آبیاری در مرحله رشدی آغاز پنجه‌دهی سبب کاهش عملکرد به میزان 87/6 و 67/1 درصد و در مرحله انتقال مجدد سبب کاهش عملکرد به میزان 65/17 و 97/2 درصد به‌ترتیب برای ارقام شیرودی و طارم در مقایسه با شرایط عدم تنش گردید. با کاربرد اسید هیومیک، کمپوست آزولا و ورمی‌کمپوست، عملکرد شلتوک به‌ترتیب به مقدار 12/16، 02/9 و 62/3 درصد در مقایسه با مصرف کود رایج شیمیایی در رقم شیرودی و هم‌چنین به میزان 85/7، 47/3 و 21/2 درصد نسبت به کود شیمیایی در رقم طارم محلی افزایش یافت. بیشترین میزان بهره وری آب مصرفی در ارقام شیرودی و طارم به‌ترتیب با میانگین‌های 1050/0 و 8016/0 کیلوگرم بر مترمکعب (بدون احتساب بارندگی، رواناب خروجی و آب خاک ورزی)تحت شرایط عدم اعمال تنش مشاهده گردید. در مجموع نتایج نشان داد بیشترین عملکرد شلتوک برای هر دو رقم شیرودی و طارم تحت شرایط عدم تنش در سیستم تغذیه‌ای اسید هیومیک حاصل گردید.

چکیده انگلیسی:

In order to investigate the effects of chemical and organic nutritional systems on yield, water utilization in rice cultivars under irrigation stress, a split Plot factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications at Dasht-e Naz Agricultural Company, located in the city of Sari in 2016 Irrigation stress treatments were performed in three levels: the stress at the time of the beginning of the tillering (15 days after the installation of the work), the developmental stage of the transfer (the end of flowering and grain filling start) and the lack of stress (controls) as the main factor, through irrigation cut and irrigation again after the appearance of surface cracks The type of feeding system was considered in four levels of Vermicompost and compost azolla (6 and 8 t.ha-1 respectively), humic acid (4.5 L.ha-1) and the common chemical fertilizers Nitrogen, Phosphor, Potassium and cultivars were considered on two levels (Shirodi and local Tarom) in factorial form as a subagent The results variance analysis showed that there was a significant difference between Shiroudi and Tarom cultivars in terms of rice paddy yield in different levels of irrigation stress and nutritional systems. Under common irrigation conditions, the most biological functions of Paddy yield in the varieties of Shirodi and local Tarom, was obtained 6577.9 and 3776.4, Kg.ha-1, Respectively. Low irrigation stressin the developmental stage of the beginning of the tilleringreduced the rice paddy yield by 6.87 and 1.67 andin the remobilization stage, reduced the rice paddy yield by 17.65% and 2.97%, compared to non-stressed conditions With application of humic acid nutrition system, improvement of rice yield was observed in Shiroudi (6563.1 Kg.ha-1) and local Tarom (3878.77 Kg.ha-1) in compared with other nutrition systems.by using the humic acid, azolla compost and Vermicompost in Shirodi variant, the rice paddy yield increased 16.12, 9.02 and 3.62 Percent and in local Tarom 7.85, 3.47 and 2.21 percent respectively, compared with the chemical fertilizer. The highest Water Use Efficiency in the cultivars was observed with the average of 0.1050 and 0.8016 Kg/m3No rainfall, outlet runoff and tillage water were observed under conditions of non-stress. Totally, the results showed highest yield of Paddy was obtained for both Shirodi and Tarom cultivars under non-stress conditions in the humic acid nutrition system.

منابع و مأخذ:

رر

-     حیدری، م. و خلیلی، س. 1391. تأثیر اسید هیومیک و کود فسفر بر عملکرد دانه و گل، رنگدانه‌های فتوسنتزی و مقادیر(Hisbiscus sabdariffa L.) عناصر معدنی در گیاه چای ترش. نشریه علوم گیاهان زراعی ایران، 45: 191-199.

2-    خسروزاده، م. 1391. شناخت انواع برنج ایرانی، مجله به نژادی نهال و بذر. 34 صفحه.

3-  صداقت، ن.، پیردشتی، ه.، اسدی، ر. و موسوی طغانی، ی. 1393. اثر روش آبیاری بر بهره وری آب در برنج. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، 28: 1-9.

4-  غیاثی اسکویی، م.، فرحبخش، ح.، صبوری، ح. و محمدی­نژاد، ق. 1389. ارزیابی ژنوتیپ‌های برنج در شرایط خشکی­ و عدم تنش خشکی براساس شاخص‌های تحمل و حساسیت. نشریه تولید گیاهان زراعی گرگان، 6: 55-75.

5-  فرح­دهر، ف.، دانشیان، ج. و امیری، ا. 1388. اثر مدیریت آبیاری و کمپوست آزولا بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه برنج. مجله پژوهش‌های به زراعی، 3: 154-165.

6-  محدثی، ع.، اشراقی، ا.، نصیری، م.، بهرامی، م.، اله­قلی­پور، م. و کیانوش، م.1388. شیرودی، رقم جدید برنج پرمحصول و دارای کیفیت مطلوب. مجله به‌نژادی نهال و بذر، 25: 655-658.

7-  محمودی، ر.، نصری، م. و اویسی، م. 1390. اثر محلول پاشی اسید هیومیک بر عملکرد کمی و کیفی گندم نان در شرایط تنش خشکی. مجله اکوفیزلوژی گیاهان زراعی دانشگاه ازاد اسلامی واحد شهر قدس، 8: 10 -26.

8-  مهدی­نیا افرا، ج.، نیک­نژاد، ی.، فلاح­آملی، ه. و برابری­تاری، د. 1396.­ بررسی اثر منابع مختلف تغذیه‌ای (شیمیایی، آلی) در شرایط تنش خشکی بر میزان بهره‌وری آب مصرفی و صفات عملکردی ارقام مختلف برنج. سومین همایش ملی مدیریت آب در مزرعه موسسه تحقیقات خاک و آب کشور، کرج، ایران.

9-  نیک­نژاد، ی.، دانشیان، ج.، شیرانی­راد، ا، م.، پیردشتی، ه. و ارزانش، م، ح. 1391. ارزیابی کارایی باکتری‌های افزاینده رشد گیاه بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج در شرایط کم آبی و مقادیر کاهش یافته نیتروژن. نشریه زراعت پژوهش سازندگی، 112: 9-19.

10- هادیان، ح. و قربان نژاد، ح. 1389. مدیریت مصرف آب در مزرعه برنج، مدیریت هماهنگی کشاورزی مازندران، چاپ اول، انتشارات ترویجی. 24 صفحه.

11-  Alam, S.M. 2004. Azolla a green compost for rice. The DAWN Group of Newspapers, USA.

12-  Arancon, N. Q., Edwards, C. A., Bierman, P., Welch, C. and Metzeger, J. D. 2004. Influences of vermicomposts on field strawberries: Effects on growth and yields. Bio resource Technology, 93: 145-153.

13-  Aranjuelo, I., Irigoyen, J.J. and Dıaz, MS. 2007. Effect of elevated temperature and water availability on co2 exchange and nitrogen fixation of alfalfa plants. Environmental and Experimental Botany, 59: 99–108.

14-  Bronick, E. J. and Lai, R. 2005. Soil structure and management. A review. Geoderma, University of Sydney, Australia.

15-  Bouman, B.A.M., Hengsdijk, H., Hardy, B., Bindraban, P.S., Tuong, TP. and Ladha, J.K. 2002. Water-wise rice production. Proceedings of the International Workshop on Water-wise Rice Production. Los Banos, Philippines.

16-  Cabulsay, G.S., Ito, O. and Alejar, A.A. 2002. Physiological evaluation of response of rice (Oryza sativa L.) to water deficit. Journal of Plant Science, 163: 815-827.

17-  Chopra, R.K. and Selote, D.S. 2008. Acclimation to drought stress generates oxidative stress tolerance in drought resistant than susceptible wheat cultivar under field conditions. Environmental and Experimental Botany, 60:276 –283.

18-  Cong, P.T., Dung, N.T., Hien, A.T., Choudhury, A., Rose, M.T., Kecsskes, M.L., Deaker, Choudhury, A., Rose, M. T., Kecsskes., M.L. Deaker., R. and Ennedyi, I. 2011. Effects of a multistrain biofertilizer and phosphorus rates on nutrition and grain yield of paddy rice on sandy soil in southern. Journal of Plant Nutrient, 34:1058-1069.

19-  Daee, M. A. 2008.What’s humic acid technical bulletin No 3. Golssang Kavir Yazd Agricultural Company, Golsang Company Issue, Yazd, Iran.

20-  Delfine, S., Tognetti, R., Desiderio, E. and Alvino, A. 2005. Effect of foliar application of Nytrogen and humic acids on growth and yield of durum wheat. Agronomy for Sustainable Development, 25:183-191.

21-  Farooq, M.A., Wahid, S.M., Basra, A. and Din, I. D. 2009. Improving water relations and gas exchange with brassinosteroids in rice under drought stress. Journal of Agronomy Crop Science, 195: 262–269.

22-  IRRI. 1996. Standard evaluation system for rice, Manila, Philippines.

23-  Kavitha, R. and Subramanian, P. 2007. Effect of enriched municipal solid waste compost application on growth, plant nutrient uptake and yield of rice. Journal of Agronomy, 6:586-592.

24-  Kumar, R. and Kumar, R. 2002. Effect of drought on growth, leaf rolling, plant water status and yield of rice (Oryza sativa L.). Indian Journal of Agronomy, 47: 61-66.

25-  Lafitte, H.R., Blum, A. and Atlin, G. 2003. Using secondary traits to help identify drought tolerant genotypes. IRRI Publications, International Rice Research Institute. Manila, Philippines.

26-  Majdam, M., Dashti, M. and Drogar, N. 2015. Effect of Application of Humic Acid and Nitrogen on Quantitative and Qualitative Characteristics and the efficiency of spring nitrogen consumption. Journal of Agricultural Research, 8:45-50.

27-  Nakhzari Moghadam, A., Parsa, N., Sabori, H. and Bakhtiyari, S. 2013. Effect of humic acid, density and supplemental irrigation on chickpea quality and quantitative traits Cicer arietinum L. Journal of Environmental Tensions in Crop Science, 10:183-192.

28-  Ndjiondjop, M. N., Cisse, F., Futakuchi, K., Lorieux, M., Manneh, B., Bocco, R. and Fatondji, B. 2010. Effect of drought on rice (Oryza spp.) genotypes according to their drought tolerance level. Innovation and Partnerships to Realize Africa’s Rice Potential, Second Africa Rice Congress. Bamako, Mali.

29-  Neri D., Lodolini E.M., Luciano M., Sabbatini, P. and Savini, G . 2002. The persistence of humic acid droplets on leaf surface. Acta Horticulture, 594: 303-314.

30-  Padmavathiamma, P.K., Li, L.Y. and Kumari, U.R. 2008. An experimental study of vermi-biowaste composting for agricultural soil improvement. Bioresource Technology, 99: 1672-1681.

31-  Rahbarian, P., Afsharmanesh, G. and Shirzadic, M. 2010. Effects of drought stress and manure on relative water content and cell membrane stability in dragonhead (Dracocephalum moldavica L.). Plant ecophysiol, 2:13-19.

32-  Raja Sekar, K. and Karmegam, N. 2010. Earthworm casts as an alternate carrier material for biofertilizers: Assessment of endurance and viability of Azotobacter chroococcum, Bacillus megaterium and Rhizobium leguminosarum. Scientia Horticulturae, 124: 286–289.

33-  Ranjan, R., Bohra, S.P. and Jeet, A.M. 2001. Plant Senescence. Jodhpur, agrobios, India.

34-  Razavipour, T. 2004. Beneficial use of azolla as fertilizer (unpublished report). Rice Research Institute of Iran, Iran.

35-  Rehana, B., Mian, M. H., Tahirruddin, M. and Hasan, M. A. 2003. Effect of Azolla-Urea application on yield and NPK uptakeby BRRI Dhan 29 in Boro season. Pakistan Journal of Biological Sciences, 11: 968-971.

36-  Rezaei, M. and Nahvi, M. 2004. Effects interval irrigation on rice. Proceedings of the 11^th seminar of Iranian National Committee on Irrigation and Drainage. Tehran, Iran.

37-  Shahbazi, Sh., Fateh, A. and Ayenehband, A. 2015.Study of Humic Acid and Vermicomass Effects on Yield and Yield Components of Three Wheat Cultivars in Tropical Regions. Journal of Agricultural Production of Agricultural Sciences in Shahid Chamran University of Ahvaz, 38:100-108.

38-  Singh, K. A. 2003. Enhancing rice productivity in water stressed environments. IRRI Publications, Japan.

39-  Smart, R.E. and Bingham, G.E. 1974. Rapid estimates of relative water content. Plant Physiology, 53: 258-260.

40-  Sarwar, G., Schmeisky, H., Hussain, N., Muhammad, S., Tahir, M. A. and Saleem, U. 2009. Variations in nutrient concentrations of wheat and paddy as affected by different levels of compost and chemical fertilizer in normal soil. International Journal on Plant- Soil, 5:2403-2410.

41-  Tao, H., Brueck, H., Dittert, K., Kreye, C., Lin, S. and Sattelmacher, B. 2006. Growth and yield formation for rice (Oryza sativa L.) in the water-saving ground cover rice production system (GCRPS). Field Crops Research, 95: 1–12.

42-  Tuong, T.P. and Bouman, B.A.M. 2003. Rice Production in water scarce environments. International Water Management Institute, Chinese.

43-  Tuong, T.P., Bouman, B.A.M. and Mortimer, M. 2005. More rice, less water integrated approaches for increasing water productivity in irrigated rice-based systems in Asia. Plant Production Science, 8: 229-239.

44-  Tuyen, D. D. and Prasad, D.T. 2008. Evaluating difference of yield trait among rice genotypes (Oryza sativa L.) under low moisture condition using candidate gene markers. Journal of Omonrice, 16: 24-33.

45-  Wu, Q. and Xia, R. 2011. Arbuscular mycorrhizal fungi influence growth, osmotic adjustment and water stress conditions. Journal of Plant Physiology, 163: 417-425.

46-  Yadav, R. S. and Bhushan, C. 2001. Effect of moisture stress on growth and yield in rice genotypes. Indian Journal of Agricultural Research, 2:104-107.

47-  Yang, J. C., Liu, K., Zhang, S. F., Wang, X. M., Wang, Z. Q. and Liu, L.J. 2008. Hormones inrice spikelets in responses to water stress during meiosis. Acta Agronomica Sinica, 34: 111–118