ارزیابی کارایی نیتروژن در ارقام ذرت (Zea mays L.) تحت شرایط اقلیمی کرمانشاه

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 6، دوره 10، شماره 1 - شماره پیاپی 35، فروردین 1397، صفحه 234-247   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v10i1.56935

نویسندگان

منصور احمدی¹؛ فرزاد مندنی^{* 1}؛ محمود خرمی وفا¹؛ غلامرضا محمدی¹؛ علی شیرخانی²

¹گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

²بخش اصلاح نباتات، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران

چکیده

کشت ارقام مختلف محصولات زراعی با کارایی جذب و مصرف بالاتر نهاده‏ها از جمله راهکارهای کشاورزی پایدار است که ضمن استفاده مؤثر گیاهان از نهاده‏های شیمیایی و طبیعی، مخاطرات زیست‌محیطی مصرف نادرست نهاده‌ها را نیز به‌طور چشم‏گیری کاهش می‏‌دهد. بر این اساس به-منظور ارزیابی کارایی جذب، تبدیل و مصرف نیتروژن ارقام ذرت (Zea mays L.)، آزمایشی به صورت کرت‏های خرد شده در قالب طرح پایه بلوک‏های کامل تصادفی با چهار تکرار در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح کود نیتروژن (40، 70، 100 و 140 درصد نیاز گیاهی ذرت به عنصر نیتروژن که مقدار توصیه شده بر اساس آزمون خاک معادل 138، 238، 350 و 483 کیلوگرم اوره در هکتار در نظر گرفته شد) در قالب کرت‏های اصلی و سه رقم ذرت 704، سیمون و 678 BC در قالب کرت‏های فرعی بود. نتایج نشان داد کاربرد کود نیتروژن باعث بهبود عملکرد دانه (63 درصد) و عملکرد ماده خشک کل (58 درصد) شد. رقم سیمون نسبت به ارقام دیگر از عملکرد دانه بیشتری (19 درصد) برخوردار بود. بیشترین کارایی جذب نیتروژن مربوط به رقم 704 بود. رقم سیمون دارای بیشترین کارایی تبدیل نیتروژن (1/38 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن جذب شده) و کارایی مصرف نیتروژن (3/31 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن فراهم خاک و مصرف شده) بود. همچنین کمترین کارایی تبدیل نیتروژن (6/32 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن جذب شده) و کارایی مصرف نیتروژن (8/26 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن فراهم خاک و مصرف شده) نیز مربوط به رقم 678 BC بود. کاربرد کود نیتروژن به شدت بر صفات مربوط به کارایی جذب و مصرف نیتروژن تأثیرگذار بود. به‌طوری که با افزایش میزان کاربرد کود نیتروژن از 40 به 70 درصد نیاز گیاهی ذرت، کارایی جذب و مصرف نیتروژن افزایش یافت، ابن در حالی بود که افزایش بیشتر کود نیتروژن از 70 به 140 درصد منجر به کاهش ویژگی‌های مذکور شد. با افزایش میزان کاربرد کود نیتروژن کارایی تبدیل نیتروژن حدود 22 درصد کاهش یافت. بیشترین کارایی تبدیل نیتروژن در سطح کودی 40 درصد (2/30 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن جذب شده) و کمترین آن در سطح کودی 140 درصد (6/17 کیلوگرم دانه بر کیلوگرم نیتروژن جذب شده) مربوط به رقم 704 بود. به‌طور کلی، مصرف بیش از حد کود نیتروژن نه تنها منجر به بهبود کارایی مصرف نیتروژن در سیستم تولید ذرت نشده است، بلکه افزایش مخاطرات زیست محیطی را به‌همراه خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

جذب نیتروژن؛ کارایی مصرف نیتروژن؛ عملکرد دانه؛ نیتروژن زیست توده

مراجع

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.

Asadi, G.A., Momen, A., Nurzadeh Namaghi, M., and Khorramdel, S. 2013. Effects of organic and chemical fertilizer rates on nitrogen efficiency indices of isabgol (Plantago ovata Forsk.). Journal of Agroecology 5: 273-382. (In Persian with English Summary)

Cassman, K.G., Dobermann, A., Walters, D.T., and Yang, H. 2003. Meeting cereal demand while protecting natural resources and improving environmental quality. Annual Review of Environment and Resources 28: 315-358.

Chen, J., and Dai, J. 1996. Effect of drought on photosynthesis and grain yield of corn hybrid with different drought tolerance. Acta Agronomica Sinica 22: 757-762.

Cox, W.J., and Cherney, D.J. 2001. Row spacing, plant density and nitrogen effects on corn silage. Agronomy Journal 93: 597- 607.

Edalat, M., Kazemeini, A., and Ghadiri, H. 2008. Effect of irrigation regimes and nitrogen fertilizer on maize grain yield and yield components. 10th Iranian Plant Breeding and Agronomy Congress. 18th-20th Aug., Karaj. Iran p. 329. (In Persian)

Emami, A. 1996. Plant Analysis Methods. Iranian Plant and Water Research Center. No. 928 (In Persian)

Farahmand, A.R., Fardad, H., Liaghat, A., and Kashi, A. 2006. The effect of water and nitrogen amounts on quantity and quality of tomato under deficit irrigation. Iranian Journal of Agriculture Science 37: 403-412. (In Persian with English Summary)

Girardin, P., Tollenaar, M.A.D., and Muldoon, J. 1987. Temporary N starvation in maize (Zea mays L.): effects on development, dry matter accumulation and grain yield. Agronomy Journal 7: 289-296.

Greef, J.M. 1994. Productivity of maize (Zea mays L.) in relation to morphological physiological characteristics under varying amounts of nitrogen supply. Crop Science 172: 317-326.

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

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 Field Schools in the Near East, Amman, Jordan.

Hosseini, R., Galeshi, S., Soltani, A., Kalateh, M., and Zahed, M. 2013. The effect of nitrogen rate on nitrogen use efficiency index in wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Iranian Journal of Field Crops Research 11: 300-306. (In Persian with English Summary)

Jafariani, M., Beheshti, A.R., and Taheri, G. 2010. Evaluation of nitrogen efficiency on grain sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) genotypes. Journal of Agroecology 2: 502-511. (In Persian with English Summary)

Kaur, A., Bedi, S., Gill, G.K., and Kumar, M. 2012. Effect of nitrogen fertilizers on radiation use efficiency, crop growth and yield in some maize (Zea mays L) genotypes. Maydica Electronic Publication 57: 75-82.

Kazempour, S., and Tajbakhsh, M. 2002. Effect of some anti-transparent on vegetative characteristics, yield and yield parameters of corn under limited irrigation. Iranian Journal of Agricultural Sciences 33: 205-211. (In Persian with English Summary)

Kelly, T.C., Lu, Y., and Teasdale, J.J. 1996. Economic-environmental tradeoffs among alternative crop rotation. Agriculture, Ecosystems & Environment 60: 17-28.

Koocheki, A., and Sarmadnia, G.H. 2008. Crop Physiology. Jahad-e-Daneshgahi Mashhad Press. Mashhad, Iran. (In Persian)

Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., Moradi, R., and Alizadeh, Y. 2015. Evaluation of yield and nitrogen use efficiency of maize and cotton intercropping under different nitrogen levels. Iranian Journal of Field Crops Research 13: 1-13. (In Persian with English Summary)

Lack, S., Naderi, A., Siadat, S., Ayenehband, A., and Noormohammadi, G. 2006. Effect of different levels of nitrogen and plant density on grain yield, its components and water use efficiency in maize (Zea mays L.) cv. SC. 704 under different moisture conditions in Khuzestan. Iranian Journal of Crop Sciences 8: 153-170. (In Persian with English Summary)

Majidian, M., Ghalavand, A., Kamgar haghighi, A.A., and Karimian, N. 2008. Effects of water stress, nitrogen fertilizer, and manure on chlorophyll meter reading, yield and yield components of grain corn (Single Cross 704). Iranian Journal of Crop Sciences 10(3): 303-330. (In Persian with English Summary)

MJA. 2014. Ministry of Jihad-e-Agriculture of Iran. Iran annual agricultural statistics; www.maj.ir. (In Persian)

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.

Moll, R.H., Kamprath, E.J., and Jackson, W.A. 1982. Analysis and interpretation of factors which contribute to efficiency of nitrogen utilization. Agronomy Journal 74: 562-564.

Nemati, A., Sadeghi, M., Seyed Sharifi, R., Seyedi, N., Molaei, P., Hozoori, A., and Habibi, G. 2008. Effect of nitrogen fertilizer at different planting dates on yield and yield components of maize (Var. 404) in Ardabil. 10th Iranian Plant Breeding and Agronomy Congress. 18th-20th Aug., Karaj. Iran p. 323. (In Persian)

Noormohammadi, G., Siadat, A., and Kashani, A. 2005. Agronomy, Volume 1: Cereal. In: Ahvaz Shahid Chamran University (Ed.). Ahvaz, Iran. (In Persian)

Novoa, R., and Loomis, R.S. 1981. Nitrogen and plant production. Plant and Soil Science 58: 177-204.

Raun, W.R., and Johnson, G.V. 1995. Soil-plant buffering of inorganic nitrogen in continuous winter wheat. Agronomy Journal 87: 827-834.

Sadeghi, H., and Bahrani, M.J. 2002. Effects of plant density and N rates on morphological characteristics and protein contents of corn. Iranian Journal of Agriculture Science 33: 403-412. (In Persian with English Summary)

Saeed, M., Saifi, M.Y., Akhtar, M., and Mohsan, S. 1998. Differential genotypic response to drought stress in maize. Sarhad Journal of Agriculture Pakistan 14: 49-55.

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

Singh, V.P., and Arora. A. 2001. Intraspecific variation in nitrogen up-take and nitrogen utilization efficiency in wheat (Triticum aestivum L.). Agronomy Journal 186: 239-244.

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.

Ting, L.Z., Yang, J.Y., Drury, C.F., and Hoogenboom, G. 2015. Evaluation of the DSSAT-CSM for simulating yield and soil organic C and N of a long-term maize and wheat rotation experiment in the Loess Plateau of Northwestern China. Agricultural Systems 135: 90-104.

Uhart, S.A., and Andrade, F.H. 1995. Nitrogen and carbon accumulation and remobilization during grain filling in maize under different source/sink ratios. Crop Science 35: 183-190.

Uribelarrea, M., Moose, S.P., and Below, F.E. 2007. Divergent selection for grain protein affects nitrogen use in maize hybrids. Field Crops Research 100: 82-90.

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: 208-216.

Zebarth, B.J., Shcard, R.W., and Howblin, J. 2001. Influence of rate and timing of nitrogen fertilization application on yield and quality of hard red. Winter. Wheat Plant Science 72: 13-19.