اثر دور آبیاری و کودهای نیتروژن و پتاسیم بر عملکرد، اجزای عملکرد و صفات برنج رقم گیلانه

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 7، دوره 20، شماره 2 - شماره پیاپی 66، تیر 1401، صفحه 217-228   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2022.72996.1098

نویسندگان

زهرا ربیعی¹؛ ناصر محمدیان روشن^{* 2}؛ سید مصطفی صادقی²؛ ابراهیم امیری³؛ حمیدرضا دورودیان²

¹دانشجوی دکتری زراعت، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

²گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

³گروه مهندسی آب، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

چکیده

با توجه به کم‌آبی‌های پیوسته در نواحی کشت برنج، مصرف نامتعادل کودهای شیمیایی نیتروژنی و پتاسیم، لزوم توجه به استفاده از آب کمتر در زراعت برنج و تعادل در مصرف کود شیمیایی در صرفه‌جویی و جلوگیری از هدررفت آب حائز اهمیت می‌باشد. لذا این پژوهش با هدف بررسی اثر روش‌های آبیاری، شامل غرقابی پیوسته و دور آبیاری 10 روزه و مصرف مقادیر مختلف کودهای نیتروژن و پتاسیم بر عملکرد، اجزای عملکرد، بهره‌وری مصرف آب و کارایی مصرف نیتروژن روی برنج رقم گیلانه در سال‌های زراعی 1396 و 1397 به‌صورت کرت‌های دو بار خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه‌ای در روستای کشل‌ورزل استان گیلان (رشت) اجرا گردید. بر این اساس، تیمارهای آزمایشی شامل آبیاری در دو سطح غرقاب دائم و فاصله آبیاری 10 روز یک‌بار به‌عنوان عامل اصلی، سطوح مختلف نیتروژن (صفر، 60 و 120 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص از منبع اوره) به‌عنوان عامل فرعی و پتاسیم (صفر، 80 و 160 کیلوگرم در هکتار پتاسیم خالص از منبع سولفات پتاسیم) به‌عنوان عامل فرعی فرعی بودند. نتایج این پژوهش نشان داد که بیش‌ترین عملکرد شلتوک به میزان 5198 کیلوگرم در هکتار در تیمار غرقاب، کاربرد 120 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن و 80 کیلوگرم در هکتار کود پتاسیم و کم‌ترین عملکرد در دور آبیاری 10 روز و عدم مصرف دو نوع کود پتاسیم و نیتروژن معادل 887 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد. دور آبیاری 10 روز تعداد خوشه در متر مربع، تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه و عملکرد شلتوک را کاهش داد. بالاترین کارایی زراعی نیتروژن (8/45 کیلوگرم بر کیلوگرم) در هر دو رژیم آبیاری در تیمار 160 کیلوگرم در هکتار کود پتاسیم همراه با 60 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن ثبت شد. تیمارهای 60 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژنی همراه با 160 کیلوگرم در هکتار کود پتاسیم در دور آبیاری 10 روز، معادل 764/0 کیلوگرم بر مترمکعب در سال اول و معادل 775/0 کیلوگرم بر مترمکعب در سال دوم به‌وری مصرف آب را افزایش دادند. در شرایط غرقاب و آبیاری 10 روز یک‌بار میزان مصرف کود شیمیایی نیتروژن و پتاسیم به‌ترتیب 120 و 80 کیلوگرم در هکتار بهترین عملکرد را در تیمار غرقاب و کم‌آبی خواهد داشت.

کلیدواژه‌ها

بهره‌وری مصرف آب؛ شالیزار؛ مدیریت زراعی

مراجع

1. Akhgary, H. 2004. Rice; Agronomy, Ratooning, Nutrition. Published: Islamic Azad University of Rasht. (In Persian).
2. Alhassan, I., and Saddiqe. A. M. 2016. Effects of irrigation frequency and nitrogen fertilizer application on yield and water use efficiency of lowland rice (Oryza sativa) in Northeastern Nigeria. MAYFEB Journal of Agricultural Science 4: 20-27.
3. Alibakhshi, E., and Mirzakhani, M. 2016. Response of growth criteria, yield and physiologic efficiency and nitrogen appear recovery of flint corn to Simultaneous cropping of legumes and different levels of urea. Journal of Crop Production 9 (2): 75-92.
4. Allahgholipour, M., Kavousi, M., Majidi, F., Yazdani, M. R., Sharafi, N., and ShafieSabet, H. 2018. Gilaneh, A new rice cultivar with origin of Iranian landrace Varieties. Research Achievements for Field and Horticulture Crops 7 (2): 277-289. (in Persian). DOI: 22092/RAFHC.2019.107933.1045.
5. Ashouri, M. 2012. The Effect of Water Saving Irrigation and Nitrogen Fertilizer on Rice Production in Paddy Fields of Iran. International Journal of Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics 2 (1): 56-59.
6. Bagheri, R. H., Mobasser, R., Ghanbari-Malidarreh, A., and Dastan, S. 2011. Effect of Seedling Age and Potassium Rates on Morphological Traits Related-Lodging, Yield and Yield Components of Rice (Oryza sativa) In Iran. American-Eurasian. Journal Agriculture and Environmental Science 11 (2): 261-268. (in Persian).
7. Bouman, B. A. M., Peng, S., Castaneda, A. R., and Visperas. R. M. 2005. Yield and water use of irrigated tropical aerobic rice systems. Agricultural Water Management 74: 87-105. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2004.11.007.
8. Bouman, B. A. M and Tuong, T. P. 2001. Field water management to save water andincrease its productivity in irrigated lowland rice. Agricultural Water Management 49: 11-30. https://doi.org/10.1016/S0378-3774(00)00128-1
9. Cakmak, I. 2005. Kalleviates detrimental effects of abiotic stresses in plants. Journal Plant Nutrition 168: 521-530. https://doi.org/10.1002/jpln.200420485.
10. Carmelita, M., Alberto, R., Wassmann, R., Hirano, T., Miyata, A., Hatano, R., Kumar, A., Padre, A., and Amante. M. 2011. Comparisons of energy balance and evapotranspiration between flooded and aerobic rice fields in the Philippines. Agricultural Water Management 98: 1417-1430. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2011.04.011.
11. De Datta, S. K., and Millelsen, D. S. 1985. Potasium nutrition of rice. In: Munson, R.D., summer, M.E., Bishop, W.D., Potassium in Agriculture. American society of agronomy, CSSA, SSSA, Madison, WI PP. 665-699.
12. Dobermann, A., and Fairhurst, T. 2000. Rice: Nutrient Disorders and Nutrient Management. IRRI and PPI &and PPIC, Makati City and Singapore.
13. Esfahani, M., Sadrzadeh, S. M., Kavousi, M., and Dabbagh Mohammadinasab, A. 2005. Study the effect of different levels of nitrogen and potassium fertitizers on yield, yield components and growth of rice c. v. Khazar. Iranian Journal of Crop Sciences 7 (3): 226-240. (in Persian).
14. Fanaei, H. R., Galavi, M., Kafi, M., Ghanbari Bonjar, A., and Shirani-Rad, H. 2009. Effect of potassium fertilizer and irrigation levels on grain yield and water use efficiency of rapeseed (Brassica napus) and Indian mustard (Brassica juncea L.) species. Iranian Journal of Crop Sciences 11 (3): 271-289. (in Persian).
15. FOSTAT, 2021. Available online at: https://www.fao.org/faostat/en/#data.
16. Fusheing, L. 2006. Potassium and Water Interaction, International Workshop on Soil Potassium and K Fertilizer Management. Guangxi University, Nanning, China Pp:1-32.
17. Ghasemi Minaei, A., Mobser, H. R., Madani, H., and Dastan, S. 2011. Results of silica and potassium application on morphological characteristics of loading Quantitative Yield of Tarom Hashemi Rice. New Finding in Agriculture 5 (4): 423-67435.
18. Guilan Meteorological Quarterly. 2019. Statistics 24 pp. (in Persian).
19. Htun, K. M. M., Thein, S. S., Toe, S. S., and Ngwe, K. K. 2017. Effects of different rates of potassium fertilizer on rice productivity with or without rice husk ash in Minbya soil. Journal of Agricultural Research 4 (1). 30-38.
20. Ju, X. T., Xing, G. X., Chen, X. P., Zhang, S. L., Zhang, L. J., Liu, X. J., Cui, Z. L., Yin, B., Christiea, P., Zhu, Z. L., and Zhang, F. S. 2009. Reducing environmental risk byimproving N management in intensive Chinese agricultural systems. Protection National Academic Science U. S. A. 106: 3041-3046. https://doi.org/10.1073/pnas.0813417106.
21. Kavousi, M., and Allahgholipour, M. 2017. Effect of Dividend and Nitrogen Fertilizer on Growth and Grain Yield of Two Rice Cultivars (Oryza sativa) (Gilaneh and Abji Boji). Iranian Journal of Crop Sciences 2 (19): 165-18.
22. Khosravi, Y., Dastan, S., Mobaser, H., and Nasri, M. 2011. Effects of Nitrogen Stress and Cycocel Application on Versus-Related Properties and Yield of Rice Grains in Tarom Dilmani Cultivar. Crop Production Research 3 (4): 409-419.
23. Liu, J., and Jared, D. 2005. China’s environment in a globalizing world. Nature 435: 1178-1186. https://doi.org/10.1038/4351179a.
24. Mahajana, G. B. S. Chauhanb, J., Timsinab, P. P., Singha, P., and Singha, K. 2012. Crop performance and water- and nitrogen-use efficiencies in dry-seeded rice in response to irrigation and fertilizer amounts in northwest India. Field Crops Research 134: 59-70. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2012.04.011.
25. Maleki, A., Fazel, S., Naseri, R., Rezaei, K., and Heydari, M. 2014. The Effect of Potassium and Zinc Sulfate Application on Grain Yield of Maize under Drought Stress Conditions Adv. Environmental Biology. 8 (4): 890893.
26. Matsuo, T., Kumazawa, K., Ishii, R., Ishihara, K., and Hirata. J. 1995. Science of the rice plant, Food and Agriculture Policy Research Center. Tokoyo, Japan 2: 1240 Pp.
27. Mengel, K., and Kirkby, E. A. 2001. Principles of plant nutritio. Kluwer Academic Pub. Paper back, 849p.
28. Pandey, V and Shukla, A. 2015. Acclimation and Tolerance Strategies of Rice under Drought Stress. Rice Science 22 (4): 147-161. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2015.04.001.
29. Patil, S. K., Singh, U., Singh, V. P., Mishra, V. N., Das, R. O., and Henao, J. 2001. Nitrogen dyanamics and crop growth on an Alfisol and Vertisol under a direct-seeded rainfed lowland rice-based system. Field Crop Research 70: 186-199. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(01)00135-6.
30. Peng, S., Garcia, F. V., Laza, R. C., Sanico, A. L., Visperas, R. M., and Cassman, K. G. 1996. Increased nuse efficiency using a chlorophyll meter on high-yielding irrigated rice. Field Crops Research 47: 243-252. https://doi.org/10.1016/0378-4290(96)00018-4.
31. Prasad, B., and Prasad, J. 1997. Response of rice to potassium application in calcareous soils. Journal of Potassium Research 13: 50-57.
32. Priya, T. S. R., Nelson, A. R. L. E., Ravichandran, K., and Antony, U. 2019. Nutritional and functional properties of coloured rice varieties of South India: A review. Journal of Ethnic Foods 6: 1-11. https://doi.org/10.1186/s42779-019-0017-3.
33. Quampah, A., Wang, R. M., Shamsi, I. H., Jilani, G., Zhang, Q., Hua, S., and Xu, H. 2011. Improving water productivity by potassium application in various rice genotypes. International Journal Agriculture Biology 13: 9-17.
34. Rezaei, A. 2010. Investigation of the effects of silica and potassium in two planting arrangements on agronomic and morphological characteristics of Tarom Mahali cultivar. Master Thesis in Agriculture. Islamic Azad University (Oryza stiva) affiliated to Vers in rice of Ghaemshahr branch 102 Pp.
35. Rezaei Sokht-Abandani, A., Siadat, S. A., Pazoki, A., Lak, Sh., and Mojaddam, M. 2018. Effect of drought stress, different levels of nitrogen and potassium fertilizer on some physiological and agronomical traits of maize hybrid.12, 40: 40-52.
36. Sarkar, N., Uddipta, G., and Kumar, B. 2018. Effect of drip irrigation on yield and water use efficiency of summer rice cultivation in pots. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry 7 (1): 37-40.
37. SAS. 2002. The SAS system for Windows. Release 9.0. SAS Inst., Cary, NC. US.
38. Singh, U., Ladha, J. K., Castillo, E. G., Punzalan, G., Tirol-Padre, A., and Duqueza, M. 1981. Genotypic variation in nitrogen use efficiency in medium-and log-duration rice. Field Crops Research 58: 35-53. https://doi.org/10.1016/S0378-4290(98)00084-7.
39. Stone, L. F., and Moreira, J. A. A. 1996. Response of upland rice to ploughing depth, potassium fertilization, and soil water status. Brasilia. 31 (12): 885-895.
40. Tabbal, D. F., Bouman, B. A. M., Bhuiyan, S. L., Sibayan, E. B., and Sattar, M. A. 2002. On-farm strategies for reducing water input in irrigated rice; case studies in the Philippines. Agricultural Water Management 56: 93-112. https://doi.org/10.1016/S0378-3774(02)00007-0.
41. Vennila, C., and Jayanthi, C. 2006. Effect of integrated nitrogen management on nitrogen use efficiency in wet seeded rice + daincha dual cropping system. Madras Agricultural Journal 93 (7-12): 274-277.
42. Wang, Zh. Zh., Beebout, W., Sarah, S., Zhang, H., Liu, L.,Yang, J., and Zhang, J. 2016.Grain yield, water and nitrogen use efficiencies of rice as influencedby irrigation regimes and their interaction with nitrogen rates. Field Crops Research 193: 54-69. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.03.006.
43. Wang. J., Lu, Y. P., Wang, J., Xu, R. X., Li, , Hu, W., and Tian, X. H. 2018. Effects of elevated nitrogen application on nitrogen partitioning, plant growth, grain quality and key genes involved in glutamate biosynthesis among three rice genotypes. Chilean Journal of Agricultural Research 78 (2): 152-164. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-58392018000200152.
44. Yoshida, S. 1981. Fundamentals of rice crop science. International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines 269pp.
45. Zhang, C., and Kong, F. 2014. Isolation and identification of potassium-solubilizing bacteria from tobacco rhizospheric soil and their effect on tobacco plants, Applied Soil Ecology 8 (2): 18-25. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2014.05.002.
46. Zhou, Q., Ju, Ch., Wang, Z., Zhang, H., Liu, L., Yang, J., and Zhang J. 2017. Grain yield and water use efficiency of super rice under soil water deficit and alternate wetting and drying irrigation. Journal Integrative Agriculture 16 (5): 1028-1043. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(16)61506-X.