نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری زراعت، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

2 استاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

3 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل

4 استاد گروه علوم خاک و فیزیولوژی گیاهان زراعی، دانشگاه ماساچوست، آمریکا

چکیده

کشت گیاهان پوششی روشی مناسب در تطبیق نظام­ های کشاورزی با تغییرات اقلیمی به­ ویژه تنش کم ­آبی است. بااین‌حال، تحقیقات کمی در بررسی اثرات مستقیم کشت این گیاهان در کاهش اثرات تنش کم­ آبی در محصولات زراعی وجود دارد. ازاین ­رو، آزمایشی گلخانه ­ای به‌منظور بررسی اثر کشت باقلا (Vicia faba L.) به‌عنوان گیاه پوششی در کاهش اثرات سطوح مختلف تنش کم­آبی و نیز کارایی جذب کود نیتروژن در ذرت دانه­ای (Zea mays L.) در سال 1398 به اجرا درآمد. آزمایش به­صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با سه تکرار بود. عامل­ های موردمطالعه شامل کشت باقلا به‌عنوان گیاه پوششی با دو سطح (کشت و عدم کشت)، سطوح مختلف تنش کم ­آبی با چهار سطح (40، 60، 80 و 100 درصد ظرفیت زراعی) و کاربرد نیتروژن معدنی بر پایه  اوره با سه سطح (صفر، 50 و 100 درصد مقدار توصیه‌شده) بودند. نتایج نشان داد که تیمار کشت باقلا به‌عنوان گیاه پوششی به همراه کاربرد 100 درصد مقدار توصیه‌شده نیتروژن و عدم اعمال تنش کم ­آبی با میانگین 23.3 گرم دارای بیشترین میزان عملکرد دانه بود. همچنین نتایج حاصل با توجه به عملکرد دانه نشان داد که کشت باقلا به‌عنوان گیاه پوششی و کاربرد 50 درصد مقدار توصیه‌شده­  نیتروژن در سطوح مختلف تنش کم ­آبی باعث بهبود صفاتی نظیر کارایی زراعی، کارایی بازیافت و کارایی بهره ­وری نیتروژن هم در دانه و هم در بافت هوایی ذرت نسبت به عدم کشت باقلا در شرایط مشابه گردید. بر همین اساس، استفاده از بقایای باقلا در خاک و کاربرد 50 درصد مقدار توصیه‌شده نیتروژن در تمامی سطوح تنش کم ­آبی در شرایط مشابه آب و هوایی توصیه می­شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

 Abbasi, M.K., Khaliq, A., Shafiq, M., Kazmi, M., Imran, A., 2010. Comparatative effectiveness of urea N, poultry manure and their combination in changing soil properties and Maize productivity under rainfed conditions in northeast Pakistan. Experimental Agriculture. 46, 211–30. https://doi.org/10.1017/S0014479709991050
Afshoon, S., Moghadam, H., Jahansooz, M.R., Soufizadeh, S., Oveisi, M., 2021. Effect of tillage, water stress and nitrogen fertilizer on forage quality of Maize in Karaj. Iranian Journal of Field Crop Science. 52, 25–40. [In Persian with English abstract] https://doi.org/10.22059/IJFCS.2020.295521.654681
Ali, M.A., Jabran, K, Awan, S.I., Abbas, A., Zulkiffal, E. M., Rehman, A. Acet, T., Farooq, J., 2011. Morphophysiological diversity and its implications for improving drought tolerance in grain Sorghum at different growth stages. Australian Journal of Crop Science. 5, 311–20.
Anjum, A., Xie, X.Y., Wang, L.C., Saleem, M.F., Man, Ch., Lei, W., 2011. Morphological, Physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research. 6, 2026–32. https://doi.org/10.5897/AJAR10.027
Emam, Y., Maghsoudi, K., Moghimi, N., 2014. Effect of water stress and nitrogen levels on yield of Forage Sorghum. Journal of Crop Production and Processing. 3, 145–55. [In Persian].
Etemadi, F., Hashemi, M., Zandvakili, O., Dolatabadian, A., Sadeghpour, A., 2018. Nitrogen contribution from winter-killed Faba Bean cover crop to spring-sown Sweet Corn in conventional and no-till systems. Agronomy Journal. 110, 455–62. https://doi.org/10.2134/agronj2017.08.0501
Fakhari, R. Tobeh, A., Alebrahim, M.T., Baghestani, M.A., Zand, E., 2017. The Effect of cover crops and time of sowing on weed population and Corn yield in two minimum and conventional tillage systems. Iranian Society of Weed Science. 12, 211–20. [In Persian].
Fandika, I. R., Kadyampakeni, D., Bottomani, C., Kakhiwa, H., 2007. Comparative response of varied irrigated Maize to organic and inorganic fertilizer application. Physics and Chemistry of the Earth. 32, 1107–16. https://doi.org/10.1016/j.pce.2007.07.025
Farid, N., Siadat, S.A., Ghalamboran, M.R., Moradi Telavat, M.R., 2020. Effect of deficit irrigation and nitrogen fertilizer source on earyield, nitrogen use efficiency and water productivity in Sweet Corn (Zea Mays L. Cv. Saccharata). Iranian Journal of Crop Sciences. 2, 386–98. [In Persian]. https://doi.org/10.29252/abj.21.4.386
Foladmand, H.R., Niyazi, J.A., Keshavarzi, H., Jokar, L., 2006. The interaction effect between different levels of irrigation water and nitrogen on Wheat yield. Agriculture Science.12, 779–86. [In Persian].
Ghobadi, R., Shirkhani, A., Jalilian, A., 2015. Effects of water stress and nitrogen fertilizer on yield, its components, water and nitrogen use efficiency of Corn (Zea Mays L.) Cv. SC. 704. Agronomy Journal (Pajouhesh & Sazandegi). 106, 79–87. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/AJ.2015.105726
Giri, S., Richard, G., Lathrop, A., Christopher, C., 2020. Climate change vulnerability assessment and adaptation strategies through best management practices. Journal of Hydrology. 580. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124311
Haghjoo, M., Bahrani, A., 2015. Evaluating yield variations of Corn (single cross 260) at different water regimes and nitrogen rates by using of growth indices. Journal of Crop Ecophysiology. 9, 259–74. [In Persian].
Hamzei, J., Borbor A., 2014. Effect of different soil tillage methods and cover crops on yield and yield components of Corn and some soil characteristics. Agricultrul and Science and Sustainable Production. 24, 35–47. [In Persian].
Hesami, E., Jahan, M., Nassiri-Mahallati, M., Farhoudi, R., 2020. Evaluation of the effect of the return of different types of plant residues to soil on the yield of Maize and some soil characteristics in Shoushtar weather conditions. Plant Ecophysiology (Arsanjan Branch). 12, 134–47. [In Persian].
Jahanzad, E., Sadeghpour, A., Hosseini, M. B., Hashemi, M., Barker, A.V., 2014. Silage yield and quality of Millet-Soybean intercrops as influenced by nitrogen fertilization and row arrangement. Agronomy Journal. 106, 1993–2000. [In Persian].
Jalali, A. H., Bohrani, M., 2012. Effect of crop residue and nitrogen fertilizer on nitrogen use efficiency on Corn (Zea Maize L.) Production. Agronomy Journal (Sazandegi & Pajouhesh). 102, 197–204. [In Persian]. https://doi.org/10.22092/AJ.2014.101070
Jamali, S., Goldani, M., Zeynodin, S. M., 2020. Evaluation the effects of periodic water stress on yield and water productivity on Quinoa. Iranian Journal of Irrigation and Drainage. 13, 1687–97. [In Persian].
Tariq-Jan, M., Khan, M.J., Khan, A., Arif, M., Shafi, M., 2010. Wheat nitrogen indices response to nitrogen source and application time. Pakistan Journal of Botany. 42, 4267–79.
Koocheki, A., Nassiri Mahallati, M., Khorramdel, S., Morid Ahmadi, S., 2018. Optimization of plant density and nitrogen use in Corn (Zea Mays L.) by central composite design. Iranian Journal of Field Crops Research. 15, 798–810. [In Persian]. https://doi.org/10.22067/gsc.v15i4.54235
Landry, E. Clarice, J., Coyne, J., Jinguo, H., 2015. Agronomic performance of spring-sown Faba bean in Southeastern Washington. Agronomy Journal. 107, 574–78. https://doi.org/10.2134/agronj14.0284
Limon-Ortega, B., Agustin, Bram, A., Govaerts, C., Kenneth, D., 2008. Straw management, crop rotation, and nitrogen source effect on Wheat grain yield and nitrogen use efficiency. European Journal of Agronomy. 29, 21–28. https://doi.org/10.1016/j.eja.2008.01.008
Marcillo, G., Miguez, F., 2017. Corn yield response to winter cover crops: an updated meta-analysis. Journal of Soil and Water Conservationoil. 72, 226–39. https://doi.org/10.2489/jswc.72.3.226
Montemurro, F., Maiorana, M., Ferri, D., Convertini, G., 2006. Nitrogen indicators, uptake and utilization efficiency in a Maize and Barley rotation cropped at different levels and sources of N fertilization. Field Crops Research. 99, 114–24. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2006.04.001
Mousavi, S. M. N., Csaba, B., Arpad, I., Janos, N., 2021. Genotype by trait interaction (GT) in Maize hybrids on complete fertilizer. Plants. 10,113-125. https://doi.org/10.3390/plants10112388
Nichols, V. A., Moore, E.B., Gailans, S., Kaspar, T.C., Liebman, M., 2022. Site-specific effects of winter cover crops on soil water storage. Agrosystems, Geosciences and Environment. 5, 115-125. https://doi.org/10.1002/agg2.20238
Orfanou, A., Dimitrios P., Porter, W. M., 2019. Maize yield and irrigation applied in conservation and conventional tillage at various plant densities. Water (Switzerland). 11, 105-117. https://doi.org/10.3390/w11081726
Ozpinar, S., 2009. Tillage and cover crop effects on Maize yield and soil nitrogen. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 15, 533–43.
Sarfraz, R., Shakoor, A., Abdullah., M., Arooj, A., Hussain, A., Xing, Sh., 2017. Impact of integrated application of biochar and nitrogen fertilizers on Maize growth and nitrogen recovery in alkaline calcareous soil. Soil Science and Plant Nutrition. 63, 488–98. [In Persian]. https://doi.org/10.1080/00380768.2017.1376225
Schussler, J.R., Westgate, M.E., 1991. Maize kernel set at low water potential: I. sensitivity to reduced assimilates during early kernel growth. Crop Science. 31, 1189–95. https://doi.org/10.2135/cropsci1991.0011183X003100050023x
Siczek, A., Lipiec, J., 2016. Impact of Faba bean-seed rhizobial inoculation on microbial activity in the rhizosphere soil during growing season. International Journal of Molecular Sciences. 17, 105-120. https://doi.org/10.3390/ijms17050784
Soltani, A., Waismoradi, A., Heidari, M., Rahmati, H., 2013. Effect of water deficit stress and nitrogen on yield and compatibility metabolites on two medium maturity Corn cultivars. International Journal of Agriculture and Crop Sciences. 5, 637–740. [In Persian].