عملکرد و اجزای عملکرد تریتیکاله تحت تاثیر کاربرد برگی سیلیکون، کود نیتروژن و تنش آبی در مرحله‌ی زایشی

پژوهشهای زراعی ایران

دوره 18، شماره 4 - شماره پیاپی 60، دی 1399، صفحه 435-449   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2020.88386

نویسندگان

وحید براتی^* ؛ احسان بیژن زاده

گروه اگرواکولوژی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب، دانشگاه شیراز

چکیده

این آزمایش به‌صورت اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی داراب– دانشگاه شیراز انجام طی سال زراعی 97-1396 شد. تیمارها شامل دو سطح آبیاری [مطلوب: آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا مرحله رسیدگی فیزیولوژیک و تنش آبی: آبیاری بر اساس نیاز آبی گیاه تا انتهای مرحله گل‌دهی] به‌عنوان کرت‌های اصلی و دو سطح کاربرد برگی سیلیکون [صفر میلی‌مولار (شاهد) و 3 میلی‌مولار] و سه سطح کود نیتروژن [صفر کیلوگرم نیتروژن بر هکتار (شاهد)، کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار و کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار] که به‌صورت فاکتوریل در کرت‌های فرعی قرار گرفتند. نتایج این آزمایش نشان داد که تنش آبی تعداد پنجه بارور در متر مربع، تعداد دانه در سنبله و وزن هزار دانه را کاهش داد. اما، این کاهش در وزن هزار دانه شدید و در بالاترین سطح کود نیتروژن در مقایسه با سایر سطوح نیتروژن بیشترین (36 درصد) بود. همچنین، تنش آبی عملکرد دانه را در سطوح مختلف نیتروژن به‌طور متفاوتی کاهش داد (24، 26 و 46 درصد کاهش به‌ترتیب در شاهد، 100 و 150 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار) و بیشترین مقدار کاهش در شرایط استفاده از بالاترین سطح کاربرد کود نیتروژن رخ داد. کاربرد برگی سیلیکون سبب کاهش اثرات تنش و در نتیجه بهبود وزن هزار دانه، شاخص کلروفیل، عملکرد زیست‌توده و در نهایت شاخص برداشت و عملکرد دانه شد. بیشترین عملکرد دانه (5021 کیلوگرم بر هکتار) مربوط به تیمار آبیاری مطلوب و کاربرد سیلیکون بود و کمترین عملکرد دانه (2860 کیلوگرم بر هکتار) در تیمار تنش آبی و عدم استفاده سیلیکون به‌دست آمد. به‌طور کلی، کاربرد برگی سیلیکون در مرحله‌ی گلدهی قابل توصیه است. همچنین، با توجه به افزایش حساسیت بوته‌ها به تنش آبی در سطوح بالای کود نیتروژن، کاربرد سطح 100 کیلوگرم نیتروژن در شرایط قطع آبیاری پس از گلدهی توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

شاخص برداشت؛ عملکرد زیست‌توده؛ کلروفیل؛ وزن هزار دانه

مراجع

1. Ajam-norozi, H., Dadashi, M. R., Faraji, A., Mosanaiey, H., and Pessarakli, M. 2016. The simultaneous effect of seed quality, plant density, and nitrogen fertilizer on physiological and yield characteristics of wheat (Triticum aestivum L.). Journal of Iranian Plant Ecophysiological Research 11 (44): 20-32. (in Persian with English abstract).
2. Alizadeh, A. 2001. Soil-water-plant relationship. Emam Reza University, Mashhad, Iran. (in Persian).
3. Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., and Smith, M. 1998. Crop evapotranspiration. Guide lines for computing crop water requirements (Irrigation and Drainage Paper 56) Food and Agriculture Organization, Rome.
4. Barati, V., and Ghadiri, H. 2016. Effects of drought stress and nitrogen fertilizer on yield, yield components and protein content of two barley cultivars. Journal of Crop Production and Processing 6 (20): 191-207. (in Persian with English abstract).
5. Barati, V., and Ghadiri, H. 2017. Assimilate and nitrogen remobilization of six-rowed and two-rowed winter barley under drought stress at different nitrogen fertilization. Archives of Agronomy and Soil Science 63 (6): 841-855.
6. Barati, V., Ghadiri, H., Zand-Parsa, S., and Karimian, N. 2015. Nitrogen and water use efficiencies and yield response of barley cultivars under different irrigation and nitrogen regimes in a semi-arid mediterranean climate. Archives of Agronomy and Soil Science 61 (1): 15-32.
7. Bindraban, P. S., Sayre, K. D., and Soils-Moya, E. 1998. Identifying factors that determine kernel number in wheat. Field Crops Research 58: 223-234.
8. Bredemeier, C. 2005. Laser-induced chlorophyll fluorescence sensing as a tool for site-specific nitrogen fertilizer evaluation under controlled environmental and field conditions in wheat and maize. Ph.D. Dissertation, Technical University of Munich, Germany.
9. Christen, O., Sieling, K., Richter-Harder, H., and Hanus, H. 1995. Effects of temporary water stress before anthesis on growth, development and grain yield of spring wheat. European Journal of Agronomy 4: 27-36.
10. Ercoli, L., Lulli, L., Mariotti, M., Masoni, A., and Arduini, I. 2008. Post-anthesis dry matter and nitrogen dynamics in durum wheat as affected by nitrogen supply and soil water availability. European Journal of Agronomy 28: 138-147.
11. Fallah, A., Visperas, R. M., and Alejar, A. A. 2004. The interactive effect of silicon and spikelet filling in rice (Oryza sativa L.). Philippine Agricultual Scientist 87: 174-176.
12. Frederick, J. R., and Camberato, J. J. 1994. Leaf net CO₂-exchange rate and associated leaf traits of winter wheat grown with various spring nitrogen fertilization rates. Crop Science 34: 432-439.
13. Fredrick, J. R., and Camberato, J. J. 1995. Water and nitrogen effects on winter wheat Southeastern central plain. I. Grain yield and kernel traits. Agronomy Journal 87: 521-526.
14. Gong, H. J., Chen, K. M., Chen, G. C., Wang, S. M., and Zhang, C. L. 2003. Effects of silicon on growth of wheat under drought. Journal of Plant Nutrition 26: 1055-1063.
15. Gong, H. J., Zhu, X. Y., Chen, K. M., Wang, S., and Zhang, C. L. 2005. Silicon alleviates oxidative damage of wheat plants in pots under drought. Journal of Plant Science 169: 313-321.
16. Grimes, D., Yamada, H., and Hughes, S. 1987. Climate-normalized cotton leaf water potentials for irrigation scheduling. Agricultural Water Management 12: 293-304.
17. Hanson, B., Schwankl, L., and Fulton, A. 2004. Scheduling Irrigation: When and How Much Water to Apply. Department of Land, Air and Water Resources, University of California, Davis, California, USA.
18. Hattori, T., Inanaga, S., Araki, H., An, P., Morita, S., Luxova, M., and Lux, A. 2005. Application of silicon enhanced drought tolerance in Sorghum biocolour. Physiologia Plantarum 123 (4): 459-466.
19. Hay, R. K. M., and Walker, A. J. 1989. An introduction to the physiology of crop yield. Longman Scientific and Technical, Harlow, England.
20. Latiri-Souki, K., Nortcliff, S., and Lawlor, D. W. 1998. Nitrogen fertilizer can increase dry matter, grain production and radiation and water use efficiencies for durum wheat under semi-arid conditions. European Journal of Agronomy 9: 21-34.
21. Li, C., Cao, W., and Dai, T. 2001. Dynamic characteristics of floret primordium development in wheat. Field Crops Research 71: 71-76.
22. Li, S. X., Wang, Z. H., Malhi, S. S., Li, S. Q., Gao, Y. J., and Tian, X. H. 2009. Nutrient and water management effects on crop production, and nutrient and water use efficiency in dryland Areas. Advance in Agronomy 102: 223-265.
23. Mc-Master, G. S., Wilhelm, W.W., and Bartling, P. N. S.  1994. Irrigation and culm contribution to yield and yield components of winter wheat. Agronomy Journal 86 : 1123-1127.
24. Mussa, H. R. 2006. Influence of exogenous application of silicon on physiological response of salt stressed maize (Zea mayz L.). Agriculture and Biology Journal 2: 293-297.
25. Niazi-ardakani, M., Barati, V., Bijanzadeh, E., and Behpoori, A. 2020. Effects of different nitrogen fertilizer sources and crop residues on yield and yield components of barley (Hordeum vulgare L.) under late season water stress conditions. Agroecology 12 (1): 107-126. (in Persian with English abstract).
26. Pandey, R. K., Maranville, J. W., and Admou, A. 2001. Tropical wheat response to irrigation and nitrogen in a Sahelian environment. I. Grain yield, yield components and water use efficiency. European Journal of Agronomy 15: 93-105.
27. Reza-beigi, S. 2019. Effect of foliar application of silicon on yield and yield components of wheat cultivars under late season water stress. M.Sc. Thesis, Shiraz University.
28. SAS. 2004. Statistical analysis software. Version 9. Cary (NC): SAS Institute.
29. Siosemarde, A., Fateh, H., and Badakhshan H., 2014. Responses of photosynthesis, cell membrane stability and antioxidative enzymes to drought stress and nitrogen fertilizer in two barley (Hordeum vulgare L.) cultivars under controlled condition. Iranian Journal of Field Crops Research 12 (2): 215-228. (in Persian with English abstract).
30. Taiz, L., and Zeiger, E. 2010. Plant physiology. Sinauer Associates, Sunderland, Mass.
31. Tale, A., and Haddad, R. 2011. Study of silicon effects on antioxidant enzyme activities and osmotic adjustment of wheat under drought stress. Czech Journal of Genetics and Plant Breeding 47: 17-27.
32. Van Herwaarden, A., Farquhar, G., Angus, J., Richards, R., and Howe, G. 1998. 'Haying-off', the negative grain yield response of dryland wheat to nitrogen fertilizer. I. Biomass, grain yield, and water use. Australian Journal of Agricultural Research 49: 1067-1082.
33. Voltas, J., Romagosa, I., and Araus, J. L. 1997. Grain size and nitrogen accumulation in sink-reduced barley under Mediterranean conditions. Field Crops Research 52: 117-126.
34. Voltas, J., Romagosa, I., and Araus, J. L. 1998. Growth and final weight of central and lateral barley grains under Mediterranean conditions as influenced by sink strength. Crop Science 38: 84-89.
35. Wall, G. W., Garcia, R. L., Wechsung, F., and Kimball, B. A. 2011. Elevated atmospheric CO₂ and drought effects on leaf gas exchange properties of barley. Agriculture, Ecosystem and Environment 144: 390-404.
36. Wallace, J., Frick, B. L., Telford, L., and Martens, J. T. 2017. Organic Field Crop Handbook. Canadian Organic Growers, Ottawa, Ontario, Canada.
37. Yin, L. N., Wang, S. W., Liu, P., Wang, W. H., Cao, D., Deng, X. P., and Zhang, S. Q. 2014. Silicon mediated changes in polyamine and 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid are involved in silicon-induced drought resistance in Sorghum biocolor L. Plant Physiology and Biochemistry 80: 268-277.
38. Zadoks, J. C., Chang, T. T., and Konzak, C. F. 1974. A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research 14: 415-421.