مدیریت مصرف آب شور و کود نیتروژن در کشت ذرت

آب و خاک

مقاله 8، دوره 34، شماره 4 - شماره پیاپی 72، آبان 1399، صفحه 861-877   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v34i4.82917

نویسندگان

رضا سعیدی¹؛ هادی رمضانی اعتدالی^{* 2}؛ عباس ستوده نیا¹؛ بیژن نظری¹؛ عباس کاویانی¹

¹دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)

²دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین

چکیده

در این پژوهش بهره‌وری مصرف آب و کود نیتروژن در کشت ذرت علوفه‌ای با رقم سینگل کراس 704، تحت تنش‌های شوری و کمبود نیتروژن بررسی شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل دو عاملی و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در دو سال 1396 و 1397 انجام شد. تیمارهای آب شور شامل چهار هدایت ‌الکتریکی 5/0، 1/2، 5/3 و 7/5 دسی‌زیمنس بر متر بود. تیمارهای کمبود نیتروژن در چهار سطح 100، 75، 50 و 25 درصد مصرف کود نیتروژن بر اساس نیاز کودی بود. تیمارها در سه تکرار و در کرت‌هایی به ‌مساحت 9 متر مربع به‌اجرا درآمد. در فواصل بین دو آبیاری، مقاومت روزنه‌ای برگ‌های گیاه و رطوبت خاک اندازه‌گیری شد و با اتمام آب سهل‌الوصول، آبیاری انجام شد. تبخیر- تعرق روزانه گیاه از روی مقدار کاهش رطوبت خاک محاسبه شد. نتایج نشان داد اثر تنش‌ها از تیمار  تا  به‌طور متوسط باعث افزایش دو برابری مقاومت روزنه، کاهش 37 درصدی تبخیر- تعرق و کاهش 39 درصدی عملکرد گیاه شد. بدون اعمال مدیریت، بهره‌وری مصرف آب در تیمارهای  تا ، از 4/4 تا 74/2 کیلوگرم بر متر مکعب (در سال 1396) و 35/4 تا 57/2 کیلوگرم بر متر مکعب (در سال 1397) بود. اما با مدیریت مصرف آب و کود نیتروژن، بهره‌وری مصرف آب افزایش یافت و به حد پتانسیل منطقه نزدیک شد. از سوی دیگر از بیشترین تنش وارده  تا تیمار شاهد ، مقدار بهره‌وری مصرف نیتروژن از 34/3 تا 11/5 کیلوگرم بر کیلوگرم (سال 1396) و از 06/3 تا 5 کیلوگرم بر کیلوگرم (سال 1397) بود. نتایج نشان داد در شرایط تنش شوری، می‌توان با محاسبه حجم آب آبیاری بر اساس تبخیر- تعرق گیاه و جبران کمبود نیتروژن خاک (مدیریت زراعی)، بهره‌وری مصرف آب را افزایش داد. در این شرایط با مصرف کامل کود نیتروژن، بهره‌وری زراعی مصرف نیتروژن نیز افزایش یافت. یعنی با افزایش شوری، تغذیه کامل خاک با عنصر نیتروژن، راه‌کار مدیریتی برای افزایش عملکرد محصول، افزایش بهره‌وری مصرف آب و کود بود.  
 

کلیدواژه‌ها

تبخیر- تعرق؛ عملکرد؛ کمبود نیتروژن؛ تنش شوری

مراجع

1- Akhtari A., Homaee M., and Hoseini Y. 2014. Modeling plant response to salinity and soil nitrogen deficiency. Journal of Water and Soil Resources Protection 3(4): 33-50. (In Persian with English abstract)

2- Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., and Smith M. 1998. Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation Drainage Paper No.56: 1-326.

3- Azizian A., and Sepaskhah A.R. 2014. Maize response to water, salinity and nitrogen levels: yield-water relation, water-use efficiency and water uptake reduction function. Journal of Plant Production 8(2): 183-214.

4- Chengfu Y., Shaoyuan F., Juan W., Zailin H., and Quanyi J. 2018. Effects of irrigation water salinity on soil salt content distribution, soil physical properties and water use efficiency of maize for seed production in arid Northwest China. Journal of Agriculture & Biology Engineering 11(3): 137-145.

5- Doorenbos J., and Pruitt W.O. 1977. Guidelines for predicting crop water requirements, Food and agriculture organization (FAO) of the United Nations, Irrigation and drainage paper No. 24. Rome, Italy.

6- Erkossa T., Awulachew S.B., and Aster D. 2011. Soil fertility effect on water productivity of maize in the upper Blue Nile basin, Ethiopia. Journal of Agricultural Scinences 2(3): 238-247.

7- Farooq M., Hussain M., Wakeel A., and Kadambot H.M. 2015. Salt stress in maize: effects, resistance mechanisms, and management. Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) 35: 461-481.

8- Heidarinia M., Naseri A.A., Boroomandnasab S., and Albaji M. 2016. The effect of irrigation with saline water on evapotranspiration and water use efficiency of maize under different crop management. Journal of Irrigation Science and Engineering 40(1.1): 99-110. (In Persian with English abstract)

9- Katerji N., Hoom J.W., Hamdy A., and Mastrorilli M. 2003. Salinity effect on crop development and yield, analysis of salt tolerance according to several classification methods. Journal of Agricultural Water Management 62(1): 37-66.

10- Lacerda C.F., Ferreira J.F.S., Liu X., and Suarez D.L. 2016. Evapotranspiration as a criterion to estimate nitrogen requirement of maize under salt stress. Journal of Agronomy and Crop Science 202: 192-202.

11- Min W., Hou Z., Ma L., Zhang W., Ru S., and Ye J. 2014. Effects of water salinity and N application rate on water- and N-use efficiency of cotton under drip irrigation. Journal of Arid Land 6(4): 454–467.

12- Mohammadi M., Mohammadighaleney M., and Ebrahimi K. 2011. Time and local variations of groundwater quality in Qazvin plain. Journal of Iranian Water Research 5(8): 41-52. (In Persian)

13- Nemoto Y., and Sasakuma T. 2002. Differential stress responses of early salt stress responding genes in common wheat. Journal of Phytochemistry 61: 129-133.

14- Parvaiz A., and Satyawati S. 2008. Salt stress and phyto-biochemical responses of plants. Journal of Plant Soil Environment 54: 89-99.

15- Rudnick D. R., Irmak S., Djaman K., and Sharma V. 2017. Impact of irrigation and nitrogen fertilizer rate on soil water trends and maize evapotranspiration during the vegetative and reproductive periods. Journal of Agricultural Water Management 191: 77–84.

16- Salari A., Hooshmand A., and Bahrami M. 2016. Simulation of effects of water stress and nitrogen levels on yield and yield components corn. Iranian Journal of Irrigation and Drainage 10(1): 73-81. (In Persian with English abstract)

17- Wang Y., Baldur J., Engedal T., and Neergaard A. 2016. Effect of irrigation regimes and nitrogen rates on water use efficiency and nitrogen uptake in maize. Journal of Agricultural Water Management AGWAT 4520: 1-21.

18- Xin H., Peiling Y., Shumei R., Yankai L., Guangyu J., and Lianhao L. 2016. Quantitative response of oil sunflower yield to evapotranspiration and soil salinity with saline water irrigation. Journal of Agriculture & Biology Engineering 9(2): 63-73.

19- Zhong Y., and Shangguan Zh. 2014. Water consumption characteristics and water use efficiency of winter wheat under long-term nitrogen fertilization regimes in northwest china. Journal of Scientific Reports 9(6): 38-47.

20- Zwart S., and Bastiaanssen G.M. 2004. Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Journal of Agricultural Water Management 69(2): 115-133.