ارزیابی کارایی نیتروژن در ژنوتیپ های سورگوم دانه ای (Sorghum bicolor L. Moench)

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 11، دوره 2، شماره 3 - شماره پیاپی 5، مهر 1389، صفحه 502-511   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v2i3.7664

نویسندگان

مصطفی جعفریانی^* ؛ علیرضا بهشتی؛ قدیر طاهری

مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی

چکیده

افزایش عملکرد محصولات زراعی توام با حفظ محیط زیست و سلامت انسان مرهون استفاده و کاربرد صحیح کود های نیتروژنه است. دراین مطالعه اثر سطوح مختلف مصرف نیتروژن برکارایی نیتروژن در ژنوتیپ های سورگوم دانه ای (Sorghum bicolor L. Moench) در سال زراعی 88-1387 درمرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خراسان رضوی بررسی شد. آزمایش بصورت کرت های خردشده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. ژنوتیپ ها شامل (رقم سپیده ودو لاین امید بخش M2 و M5) در کرتهای اصلی و سطوح مختلف نیتروژن (0، 100 ،200 کیلوگرم در هکتار از منبع اوره) و تیمار وضعیت فتوسنتز جاری (اختلال و عدم اختلال در فتوسنتز جاری) بصورت فاکتوریل در کرتهای فرعی قرار داشتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر اصلی نیتروژن برکارایی جذب (بازیافت)، مصرف (فیزیولوژیک)، استفاده (زراعی)، عملکرد دانه و شاخص برداشت معنی دار (01/0 P≤) بود. کارایی بازیافت نیتروژن در تیمارعدم مصرف و مصرف 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به ترتیب 34/82 و 31/68 درصد حاصل شد و به میزان 05/43 و 67/18 درصد نسبت به تیمار 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار افزایش نشان داد. بیشترین درصد کارایی فیزیولوژیک به میزان 45/43 (گرم دانه برگرم نیتروژن) در تیمار عدم مصرف نیتروژن بدست آمد و نسبت به تیمار 200 کیلو گرم در هکتار با کمترین مقدار 38/30 ( گرم دانه بر گرم نیتروژن) اختلاف معنی داری داشت. بیشترین کارایی زراعی نیز در تیمار عدم مصرف نیتروژن به میزان 23/36 (گرم دانه بر گرم نیتروژن) حاصل شد. افزایش 107و02/43 درصدی نسبت به تیمار مصرف100 و200 کیلو نیتروژن در هکتار نشان داد. علیرغم کاهش کارایی نیتروژن (هر سه شاخص) با افزایش مصرف نیتروژن بیشترین عملکرد دانه در تیمار 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به میزان 47/6 تن در هکتار بدست آمد که اختلاف معنی داری با تیمار عدم مصرف نیتروژن داشت. اثر ساده وضعیت فتوسنتزی بر صفت کارایی زراعی و فیزیولوژیک در سطح (01/0 P≤) و برکارایی بازیافت در سطح (05/0 P≤) معنی دار بود. تیمار عدم اختلال در فتوسنتز جاری بیشترین میزان کارایی را در صفات کا رایی بازیافت، فیزیولوژیک و زراعی به ترتیب به میزان 33/ 72 درصد، 55/39 گرم دانه بر گرم نیتروژن و26/29 گرم دانه بر گرم نیتروژن نشان داد و اختلاف معنی داری با تیمار اختلال در فتوسنتز جاری داشت.

کلیدواژه‌ها

اختلال در فتوسنتز جاری؛ کارایی بازیافت نیتروژن؛ کارایی زراعی نیتروژن؛ کارایی فیزیولوژیک نیتروژن؛ وضعیت فتوسنتزی

مراجع

1- Alfred, E. H., Johnston, M., Sullivanc, J.N. O., and Polomad, S. 2000. Nitrogen use efficiency of taro and sweet potato in the humid lowlands of Papua New Guinea. Agriculture, Ecosystems and Environment 79 :21-280

2- Ameri, A., Nassiri Mahallati, M., and Rezvani Moghadam, P. 2007. Effects of different nitrogen levels and plant density on flower, essential oils and extract production and nitrogen use efficiency of marigold (Calendula officinalis). Iranian Journal of Field Crops Research 5(2): 315-325. (In Persian with English Summary)

3- Araus, J.L. A., Slafer, G., Reynolds, M.P., and Royo, C. 2002. Plant breeding and drought in C3 cereals: what should we breed for? Annals of Botany 89: 925-940.

4- Asghari, E., Razmjoo, K., and Mazaheri tehrani, M. 2006. Effect of nitrogen rates on yield, yield components and grain protein of grain sorghum (sorghum bicolor L.). Journal of Agricultural Sciences and Natural Resourses from Azerbaijan Province. EJCP, 1(1): 82- 100. (In Persian with English Summary)

5- Beheshti, A. R., and Baroeei, Z. 2010. Yield associations with morph- physiological traits on drought stress in grain sorghum genotypes (sorghum bicolor L. Monech). Iranian Journal of Field Crops Research in Press. (In Persian with English Summary)

6- Beheshti, A.R., and Behboodi, B. 2010. Dry matter accumulation and remobilization in grain sorghum genotypes (sorghum bicolor L. Monech) under normal and water stress condition. Iranian Journal of Field Crops Research In Press. (In Persian with English Summary)

7- Beheshti, A.R., and Behboodi, B. 2010. Dry matter accumulation and remobilization in grain sorghum genotypes (sorghum bicolor L. Monech) under drought stress condition. Australian Journal of Crop Science 4(3):185-189.

8- Blum,A. Mayer, J., and Golan, G. 1983.Chemical desiccation of wheat plants as simulator of post-an thesis stress II Relation to drought stress. Field Crops Research 6: 149-155.

9- Bonhomme, R. 2000. Be ware of comparing RUE values calculated from PAR vs. solar radiation or absorbed vs. intercepted radiation. Field Crops Research 68: 247 – 252.

10- Borra´ S. L., Maddonni, G.A., and Otegui, M.E. 2003. Leaf senescence in maize hybrids: plant population, row spacing and kernel set effects. Field Crops Research 82: 13–26.

11- Campbell, C. A., Zentner, R.P., Selles, F., Mc Conkey, B.G., and Dyck, F.B. 1993. Nitrogen management forspring wheat grown annually on zero- tillage: Yield and nitrogen use efficiency. Agronomy Journal 85: 107-114.

12- Ehdaie, B., and Waines, J.G. 2001. Sowing date and nitrogen rate effects on dry matter and nitrogen partitioning in bread and durum wheat. Field Crops Research 73: 47-61.

13- Evans, I.T. 1993. Crop Evaluation, Adaptation and Yield. Cambridge University Press, Cambridge. 500pp.

14- Fan, X., Li, F., Lin, F., and Kumar, D. 2004. Fertilization with a new type of coated urea: Evaluation for nitrogen efficiency and yield in winter wheat. Plant Nutrition 25:853-865.

15- Foulkes, M.J., Sylvester, R., Bradly, R., and Scot, K. 1998. Evidence for differences between winter wheat cultivars in acquisition of soil mineral nitrogen and uptake and utilization nitrogen. Jornal of Agricultural Sciences of Cambridge 130:29-44.

16- Gambin, B.L., and Borras, L. 2007. Plasticity of sorghum kernel weight to increase assimilates availability. Field Crops Research 100:272-284

17- Guarda, G., Padovan, S., and Delogu, G. 2004. Grain yield, nitrogen use efficiency and baking quality of old and modern Italian bred- wheat cultivars grown at different nitrogen levels. European. Journal of Agronomy 21: 181-192.

18- Hamdallah, G. 2000. Soil fertility management: the need for new concepts in the region. A paper presented at regional workshop on Soil Fertility Management through Farmer Fileld Schools in the Near East, Amman, Jordan.

19- Hammer, G.L, and Broad, I.J. 2003. Genotype and environment effects on dynamics of harvest index during grain filling in sorghum. Journal of Agronomy 95:199-206.

20- Huggins, D. R., and Pan, W.L. 1993. Nitrogen efficiency component analysis: an evaluation of cropping system differences in productivity. Agronomy Journal 85: 895-905.

21- Jiang, Z., and hull, R. J. 1998. Interrelationships of nitrate uptake, nitrate reductase, and nitrogen use efficiency in selected Kentucky bluegrass cultivars. Crop Science 38: 1623-1632.

22- Koocheki, A., and Sarmadnia, G. 1999. Physiology of crop plants. Publication Jihad Daneshghhi Mashhad, Iran. 400pp. (In Persian)

23- Kumudini, S, D., Hume, J., and Chu, G. 2002. Genetic improvement in short-season Soybeans: II. Nitrogen accumulation, remobilization, and partitioning. Crop Science 42: 141-145

24- Lopez-Bellido, L., Lopez –Bellido, R.J., and Lopez-Bellido, F. 2006. Fertilizer nitrogen efficiency in durum wheat under Rainfed mediterrean conditions: effect of split application. Agronomy Journal 98:55-62.

25- Malakuoti, M.J., and Nafisi, M. 1992. Fertilization of dry matter and irrigation soils. A Publication of Tarbiat Modarres. pp: 342 (In Persian).

26- Moles, D. J., Rangai, S.S., Bourke, R. M., and Kasamani C. T. 1984. Fertilizer response of taro in Papua New Guinea. In: S. Chandra (Ed), Edible Aroids. Clarendon Press, Oxford, Pp: 64-71.

27- Motior Rahman, M., Amano, T., and Shiraiwa, T. 2009. Nitrogen use efficiency and recovery from N fertilizer under rice-based cropping systems. Australian Journal of Crop Science 3(6): 336-351.

28- Nikolas, M.E., and Turner, N.C. 1993. Use of chemical desiccants and senescing agents to select wheat lines maintaining stable grain size during post-anthesis drought. Field crops Research 31:155- 171.

29- Oikeh, S., Chude, O.V., Kling, G.J., and Host, W.J. 2007.Comparative productivity of nitrogen – use efficiency and nitrogen- inefficient maize cultivars and traditional grain sorghum in the moist Savanna of West Africa. Africa journal of Agricultural Research 2(3): 112-118.

30- Ortiz, M.J.I., Sayre, K.D., Rsjaram, S., and Mcmahon, M. 1997.Genetic progress in wheat yield and nitrogen use efficiency under four nitrogen rate. Crop Science 37: 897-904.

31- Paponov, I.A., Sambo, P., Schulte, G., Presterl, T., Geiger, H.H., and Engels, C. 2005. Grain yield and kernel weight of two maize genotypes differing in nitrogen use efficiency at various levels of nitrogen and carbohydrate availability during flowering and grain filling. Plant and Soil 272: 111–123

32- Raun, W. R., and Johnson, G. V. 1999. Improving nitrogen use efficiency for cereal production. Agronomy Journal 91: 357-363.

33- Royo, C., and Blanco, R. 1999. Use of potassium iodide to mimic drought stress in triticale .Field Crops Research 59: 201-212.

34- Sepehr, E., Malakouti, M. J., and Nougolipour, F. 2008. Evaluation of phosphorus efficiency in Iranian cereal in a deficient calcareous soil. Eurosoil 2008 International Conference (Soil- Society-Environment). Book of abstracts: Pp. 182.In: W. E. H. for daily light partitioning in multispeciec canopies. Agricultural Forest and Meteorology 101: 251-263.

35- Spiters, C. J., Toussaint, J.M., and Goudriaan, J. 1986. Separating the diffuse and direct component of global radiation and its implication for modeling canopy photosynthesis. Components of incoming radiation. Agricultural Forest and Meteorology 38: 217-22.

36- Timsina, J., Singh, U., Badaruddin, M., Meisner C., and Amin, M.R. 2001. Cultivar, nitrogen, and water effects on productivity, and nitrogen – use efficiency and balance for rice – wheat sequences of Bangladesh. Field Crops Research 72: 43-161.

37- Xie, W., Guang-huo, W., Qi-chun, Z., and Hai-chao, G. 2006. Effects of nitrogen fertilization strategies on nitrogen use efficiency in physiology, recovery, and agronomy and redistribution of dry matter accumulation and nitrogen accumulation in two typical rice cultivars in Zhejiang, China. Journal of Zhejiang Universal Science 8(3): 208-216.