تأثیر دور آبیاری و کود نیتروژن بر صفات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد ارزن (Panicum miliaceum L.)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد زراعت، واحد بیرجند، دانشگاه آزاد اسلامی، بیرجند، ایران

2 دانشیار گروه زراعت، واحد بیرجند، دانشگاه آزاد اسلامی، بیرجند، ایران

چکیده

مقدمه
ایران با میانگین سالانه 240 میلیمتر بارندگی در مناطق خشک و نیمه خشک جهان طبقه بندی شده است. تبخیر و تعرق بالا و محدودیت منابع آبی مهمترین عوامل محیطی موثر در کاهش عملکرد گیاهان در ایران هستند.  همچنین کمبود نیتروژن بر تقسیم مواد فتوسنتزی در بخشهای رویشی و زایشی گیاه موثر بوده و می­تواند رشد و عملکرد گیاهان را تحت تاثیر قرار دهد. از اینرواین با توجه به اهمیت و نقش­های متفاوت آب و نیتروژن در فرآیندهای حیاتی گیاهان، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر دور آبیاری و کاربرد کود نیتروژن بر صفات مورفولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد  ارزن دانه­ ای در بیرجند انجام شد.
مواد و روش­ها
این تحقیق به صورت کرت­های خرد شده بر پایه طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بیرجند در سال 1388 انجام شد. کرت­های اصلی دور آبیاری در سه سطح (7، 14 و 21 روز) و کرت­های فرعی  کاربرد کود نیتروژن در پنج سطح (شاهد یا عدم مصرف کود، 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، محلول­پاشی+ کاربرد 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار ، 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و محلول­پاشی + کاربرد 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) در نظر گرفته شد. بافت خاک مزرعه آزمایشی لومی و اسیدیته­ آن برابر 8 و هدایت الکتریکی 4.49 میلی­موس بر سانتیمتر بود و میزان کربن آلی ، میزان کل نیتروژن و مقدار فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک در عمق 30-0 سانتی متر خاک به ترتیبا 0.32 درصد، 0.08 درصد، 16.4 و 501 پی­ پی­ ام بود. در پایان تجزیه و تحلیل داده­ها توسط نرم­افزار آماری MSTAT-C انجام گردید و مقایسه میانگین­ ها با استفاده از آزمون چنددامنه ­ای دانکن در سطح 5 درصد صورت گرفت.
نتایج و بحث
نتایج تجزیه واریانس نشان داد که دور آبیاری به طور معنی­ داری صفات ارتفاع بوته، مساحت برگ پرچم، تعداد خوشه در متر مربع، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک را تحت تاثیر قرار داد. همچنین ارتفاع بوته، مساحت برگ پرچم، تعداد خوشه در متر مربع و عملکرد دانه به طور معنی­داری تحت تاثیر سطوح نیتروژن قرار گرفت و اثر متقابل دور آبیاری و نیتروژن تنها بر وزن هزار دانه ارزن معنی­دار بود. مقایسه میانگین­ها بیانگر آن است که با افزایش دور آبیاری از 7 به 21 روز، ارتفاع بوته، مساحت برگ پرچم، تعداد خوشه در متر مربع، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک به ترتیب 36.8، 33.6، 32.9، 18.58، 44.4 و 40.1 درصد کاهش یافت. همچنین کاربرد 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به همراه محلول­پاشی این کود باعث افزایش 20.40، 21.9، 47.8 و 52.3 درصدی به ترتیب ارتفاع بوته، مساحت برگ پرچم، تعداد خوشه در متر مربع و عملکرد دانه نسبت به تیمار عدم کاربرد نیتروژن گردید. به نظر می­رسد تنش کمبود آب با توجه به اثرات آن بر فتوسنتز، تنفس، جذب یون­ها، متابولیسم عناصر غذایی و هورمون­ها، رشد سلولی در ساقه و برگ و در نتیجه شاخص سطح برگ را کاهش داده و همچنین باعث کاهش طول دوره گلدهی و پر شدن دانه ­ها می­گردد که در نهایت کاهش عملکرد دانه و اجرای آن را به دنبال دارد. احتمالا کاهش سطح برگ یک روش سازگاری گیاه برای شرایط کمبود آب و بقا از طریق کاهش سطح تعرق کننده است. به علاوه با افزایش کاربرد نیتروژن، سطح فتوسنتزکننده گیاه و تولید مواد فتوسنتزی افزایش یافته و بنا براین عملکرد دانه افزایش یافت. 
  ­نتیجه ­گیری
به طور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان داد که کمبود آب و نیتروژن عمدتا از طریق کاهش تعداد خوشه در متر مربع باعث کاهش معنی­دار عملکرد اقتصادی ارزن گردید. در نهایت نتایج تحقیق نشان داد که برای دستیابی به بیشترین عملکرد ارزن در منطقه بیرجند، تیمار دور آبیاری 7 روز و کاربرد 50 کیلوگرم نیتروژن در هکتار به همراه محلول­پاشی این کود قابل توصیه می­باشد.

کلیدواژه‌ها


Abou El-Nour, E.A., 2002. Can supplemented potassium foliar feeding reduce the recommended soil potassium? Journal of Biology Sciences. 5, 259-262.

Ali, E.A., 2011. Grain yield and nitrogen use efficiency of pearl millet as affected by plant density, nitrogen rate and splitting in sandy soil. American-Eurasian Journal Agriculture and Environmental Sciences. 7(3), 327-335.

Aliabasi, H.R., Esfehani, M., 2007. Effect of nitrogen fertilizer levels and its split on rate and period filling of seed rice. Journal of Agricultural Sciences. (2), 25-38.

Al-Suhaibani, N.A., 2011. Better forage and grain yield quality of pearl millet (Penisetum glaucum L.) under different irrigation water supplies and plant densities. World Applied Sciences Journal. 15(8), 1136-1143.

Entezami, A., Soleymani, A., 2014. Change in yield and yield components of four cultivars of barley under deficit nitrogen levels in Isfahan region. International Journal of Advanced Biological and Biomedical Research. 2(3), 752-755.

Esmaeelpour, P., Habibi, D., Tavassoli, A., 2009. Superabsorbent polymer water effect on different cultivars of red beans and physiological traits under drought stress under greenhouse conditions. Journal Plant Ecosystem Research. 6(21), 75-91.

Erfani, M., Alizadeh, O., Miri, H.R., 2013. Physiological aspects of (Panicum miliaceum L.) under different water supply, weeding, herbicide and growth regulators combination for competitive ability against weed. International Journal of Farming and Allied Sciences. 2(S), 1241-1254.

Fredrick, J.R., Below, F.E., Hesketh, J.D., 1990. Carbohydrate, nitrogen and dry matter accumulationand partitioning of maize hybrids under drought stress. Annual Botany. 66, 407-415.

Golombek, S., Al-Ramamneh, E.A.D., 2002. Drought tolerance mechanisms of pearl millet. University of Kassel, Institute of Crop Science, Germany.

Hakhjo, M., Bahrani, A., 2014. Effect irrigation and nitrogen rate on seed yield and yield components of corn. Iranian Journal of Crop Sciences. 26(2), 141-149. [In Persian with English Summary].

Hayati, A., Ramroudi, M., Galavi, M., 2012. Effect of timing of potassium application on millet (Setaria italica) yield and grain protein content in different irrigation regimes. Journal of Crop Production and Processing. 1(2), 35-44. [In Persian with English Summary].

Heydaripoor, R., Nasiri Mohalati, M., Khocheki, A., Zare Feizabadi, A., 2015. Effect irrigation and nitrogen levels on yield and yield components of corn, sesame and sugar beet in climatic conditions of Mashhad. Iranian Journal of Field Crops Research. 13(1), 24-33. [In Persian with English Summary].

Ibrahim, Y.M., Marcarian, V., Dobrenz, A.K., 1995. Pearl millet response to different irrigation water stress: II.Porometer parameters, photosynthesis, and water use efficiency. Emirates Journal of Agricultural Science. 7, 20-38.

Izadi, A.R., Bagheri, H.R., Miri, H.R., 2013.The effect of nitrogen and weeds interference on millet (Panicummiliaceum) yield and yield components. Plant Ecophysiology. 5(12), 85-94. [In Persian with English Summary]

Kazemi Arbat, H., 1995. Special agronomy. Vol. 1: Cereals. Tehran University Press. [In Persian].

Keshavarz, L., Farahbakhsh, H., Golkar, P., 2013. Effects of different irrigation and superabsorbent levels on physio-morphological traits and forage yield of millet (Pennisetum americanum L.). American-Eurasian Journal Agricultural and Environmental Sciences. 13(8), 1043-1049.

Khodci, M., Pooryousef, M., Jabari, F., Azimi, M.R., 2013. Effect irrigation low and nitrogen levels on yield and components yield of grain sorghum (Payam variety). Agronomy. 26(2), 278-292. [In Persian with English Summary].

Mahama, G.Y., Vara Prasad, P.V., Mengel, D.B., Tesso, T.T., 2014. Influence of nitrogen fertilizer on growth and yield of grain sorghum hybrids and inbred lines. Agronomy Journal. 106(5), 1623-1630.

Moorshedi, A., Naghibi, H., 2001. Effect urea foliar application on yield and yield components, oil and protein percent of grain rapeseed. 7th Conference of soil sciences, Sharekord University, Iran. [InPersian with English Summary].

Patel, N.H., Patel, B.M., Patel, H.B., Patel, P.M. 2013. Effect of irrigation and mulches on summer pearl millet (Pennisetum glaucum L.) under north Gujarat agro-climatic conditions. AGRES–An International e-Journal. 2(2), 246-249.

Prasad, S.K., Singh, M.K., Singh, R., 2014. Effect of nitrogen and zinc fertilizer on pearl millet (Pennisetum glaucum) under agri-horti system of eastern Uttar Pradesh. The Bioscan. 9(1), 163-166.

Raun, W.R., Johnson, G.V., 2008. Improving nitrogen use efficiency for cereal production. Agronomy Journal. 91, 357-363.

Sarandon, S.J., Gianibelli, M.C., 1990. Effect of foliar urea spraying and nitrogen application at sowingupon dry matter and nitrogen distribution in wheat (Triticum aestivum L.). Agronomy. 10, 183-189.

Seghatoleslami, M.J., Majidi, E., Kafi, M., 2008. Effect of deficit irrigation on yield, WUE and some morphological and phenological traits of three millet species. Pakistan Journal of Botany. 40(4), 1555-1560.

Sharief, A.E., El-Kalla, S.E., El-Kassaby, A.T., Ghonema, M.H., Abdo, G.M.Q., 2006. Effect of bio-chemical fertilization and times of nutrient foliar application growth, yield and yield components of rice. Journal Agronomy. 5, 212-219.

Tavassoli, A., Ghanbari, A., Amiri, E., Paigozar, Y., 2010.Effect of uniconazole and cycocel plant growth regulators in droughtstress condition on some characteristics of pearl millet.Electronic Journal of Crop Production. 3(4), 15-30. [In Persian with English Summary].

Tigre, W., Worku, W., Haile, W., 2014. Effects of nitrogen and phosphorus fertilizer levels on growth and development of barley (Hordeum vulgare L.) at Bore District, Southern Oromia, Ethiopia. American Journal of Life Sciences. 2(5), 260-266.

Tookalloo, M.R., 2014. Effect of planting date and application of nitrogen on yield related traits of forage sorghum cultivars. Scientific Papers. Series A. Agronomy, LVII, 357-359.

Villegas, D., Casadesu, J., Atienza, S.G., Martos, V., Maalouf, F., Karam, F., Aranjuelo, I., Nogue, S., 2010. Tritordeum, wheat and triticale yield components under multi-local Mediterranean drought conditions. Field Crops Research. 116, 68-74.

Yousefi, T., 2013. Effect irrigation and nitrogen on yield and agronomic traits of millet. M.Sc. Thesis of Azad University of Birjand, Iran. [InPersian with English Summary].

Zand, N., Shakiba, M.R., Moghaddam-Vahed, M., Dabbagh-Mohammadai-nasab, A., 2014. Response of sorghum to nitrogen fertilizer at different plant densities. International Journal of Farming and Allied Sciences. 3(1), 71-74.