دانشگاه بیرجند تنش‌های محیطی در علوم زراعی 2228-7604 19 2 2026 05 22 Effect of different irrigation levels on biochemical traits, yield and yield components of maize (Zea mays L.) under conservation and conventional tillage systems اثر سطوح مختلف آبیاری بر صفات بیوشیمیایی، عملکرد و اجزای عملکرد ذرت (.<i>Zea mays</i> L) در سیستم‌های خاک‌ورزی حفاظتی و متداول 357 372 3923 10.22077/escs.2025.8840.2338 FA نظام کارزانی دانشجوی دکتری اکولوژی گیاهان زراعی، گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام احسان اله زید علی استادیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام یاسر علیزاده استادیار گروه زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام حمزه علی علیزاده استادیار گروه آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام ، ایلام اخلاص امینی دکتری اکولوژی گیاهان زراعی، سازمان جهاد کشاورزی ایلام، ایلام Journal Article 2025 01 27 <strong>Introduction</strong><br />Water stress is a primary limiting factor for plant growth and crop productivity. Given the scarcity of water resources in Iran and the need to enhance water use efficiency (WUE), various deficit irrigation strategies have become essential for sustainable agricultural water management. Regulated deficit irrigation (RDI) and partial root-zone drying (PRD) are two important management approaches under water-limited conditions. Conservation tillage is a fundamental practice in conservation agriculture that can effectively mitigate the adverse impacts of water stress on plant growth and yield. In agroecosystems, conservation tillage enhances crop productivity and promotes sustainability while conserving water resources and improving environmental quality. Therefore, this study aimed to evaluate the responses of maize yield, yield components, and biochemical traits to different tillage systems and irrigation regimes in Ilam.<br /> <br /><strong>Materials and methods</strong><br />The field experiment was conducted as a split-plot arrangement within a randomized complete block design with three replications at the research farm of the Faculty of Agriculture, Ilam University, during the 2022–2023 growing season. The main plots consisted of three tillage levels (no-tillage, minimum tillage, and conventional tillage), while the subplots included five irrigation regimes ( irrigation at 100, 75, and 50% of soil field capacity, and variable PRD at 75 and 50% of soil field capacity).<br /> <br /><strong>Results and discussion</strong><br />Significant interaction effects of the studied factors were observed on grain yield, biological yield, total phenols, and ear height. Increasing the irrigation level from 50% to 100% field capacity significantly improved the number of rows per ear, 100-grain weight, and both grain and biological yields. The highest grain and biological yields were obtained under irrigation at 100% of soil field capacity combined with conventional tillage (11,479 and 24,623 kg ha⁻¹, respectively), likely due to improved soil structure, enhanced root development, and reduced competition for water uptake. Also, the highest 100-grain weight (30.24 g) was recorded under full irrigation conditions. The maximum number of rows per ear (15.62), harvest index (46.62%), and chlorophyll content (a, b, and total: 13.1, 9.25, and 22.36 mg g⁻¹ FW, respectively) were recorded under 100% irrigation. Chlorophyll a, b, and total contents were higher under 50% PRD irrigation compared to 50% deficit irrigation. The highest carotenoid content was recorded under 50% deficit irrigation (3.56 mg g⁻¹ FW) and under conventional tillage (3.34 mg g⁻¹ FW). Water deficit decreased chlorophyll content and increased carotenoids, indicating a physiological response of the plant to water stress. Total phenol content also increased under drought stress, indicating plant adaptation to adverse environmental conditions. The highest total phenol content (6.88 mg gallic acid g⁻¹ FW) was observed under conventional tillage combined with 75% PRD irrigation. Furthermore, cob height reached its maximum under no-tillage conditions at both 75% and 100% irrigation levels (105.8 and 105.67 cm, respectively), with no significant difference between these two treatments. The no-tillage system outperformed other tillage treatments under deficit irrigation by enhancing soil moisture retention, thereby promoting higher dry matter accumulation.<br /> <br /><strong>Conclusion</strong><br />The findings indicate that irrigation levels and tillage systems significantly affect maize agronomic and biochemical traits. Under deficit irrigation conditions, the best performance was achieved with PRD. Integrating PRD with a no-tillage system can enhance water use efficiency and promote dry matter accumulation. Furthermore, preserving natural soil structure and crop residues improves soil moisture retention, thereby mitigating the adverse impacts of drought stress. به‌منظور بررسی اثر سطوح مختلف آبیاری بر عملکرد و خصوصیات بیوشیمیایی گیاه ذرت تحت شرایط خاک‌ورزی حفاظتی و متداول آزمایشی به‌صورت کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1402 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه ایلام انجام شد. کرت‌های اصلی شامل: سه سطح خاک‌ورزی (بی‌خاک‌ورزی، کم‌خاک‌ورزی و خاک‌ورزی متداول) و کرت‌های فرعی شامل: پنج رژیم آبیاری 100، 75 و 50 درصد ظرفیت زراعی خاک به‌صورت کامل و 75 و 50 درصد ظرفیت زراعی خاک به‌صورت PRD متغیر بود. روش آبیاری مورد استفاده از نوع سیستم آبیاری قطره‌ای– نوار تیپ استفاده گردید. نتایج نشان داد که بیشترین عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک در سطح آبیاری 100 درصد ظرفیت زراعی خاک تحت شرایط خاک‌ورزی متداول (به‌ترتیب 11479 و 24623 کیلو‌گرم در هکتار) به‌دست آمد؛ همچنین بیشترین تعداد ردیف در بلال (15.62)، بالاترین شاخص برداشت (44.62 درصد) و بیشترین میزان کلروفیلa ، کلروفیل b و کلروفیل کل (به‌ترتیب 13.1، 9.25 و 22.36 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ) در سطح آبیاری 100 درصد به‌دست آمد. سطوح آبیاری 75 و 100 درصد ظرفیت زراعی تحت شرایط بدون خاک‌ورزی دارای بیشترین ارتفاع استقرار بلال (به‌ترتیب 105.8 و 105.67 سانتیمتر) بودند. بیشترین میزان کاروتنوئید در سطح آبیاری 50 درصد کم آبیاری (3.56 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ) و در خاک‌ورزی متداول نیز (3.34 میلی‌گرم بر گرم وزن تر برگ) حاصل شد. نتایج کلی این پژوهش نشان داد علاوه بر آبیاری 100 درصد، آبیاری در سطح 75 درصد ظرفیت زراعی هم می‌تواند عملکرد بالا و قابل‌توجهی داشته باشد و هم در مصرف آب صرفه‌جویی شود؛ همچنین از میزان عملکرد دانه، کلروفیل، کاروتنوئید و فنول کل برای بررسی واکنش‌های ذرت به روش‌ خاک‌ورزی و تنش آبی بهره برد. https://escs.birjand.ac.ir/article_3923_87e60a0c96178f77559ed529bb9e61fa.pdf