تاثیر آبیاری و زهکشی متناوب بر جذب و شاخص برداشت نیتروژن دو رقم برنج

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

با توجه به افزایش هزینه­های زیست محیطی و اقتصادی مرتبط با مصرف نیتروژن، ارتقای کارایی این ماده غذایی در سیستم­های کشت برنج از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این راستا، تاثیر تلفیقی سیستم­های مختلف زهکشی سطحی و زیرزمینی و مدیریت آب بر شاخص برداشت نیتروژن برنج مورد بررسی قرار گرفت. در طول سه فصل کشت برنج (1393 تا 1395)، دو رقم برنج طارم هاشمی و طارم دیلمانی تحت آبیاری و زهکشی متناوب در مزرعه شالیزاری مجهز به سیستم­های زهکشی سطحی و زیرزمینی کشت شد. در زمان برداشت، عملکرد دانه و بیوماس و مقدار نیتروژن بوته و دانه اندازه­گیری شد. شاخص برداشت نیتروژن (NHI) به­صورت نسبت نیتروژن دانه به نیتروژن جذب شده توسط اندام هوایی تعیین شد. مقدار NHI با مقدار کود اوره مصرفی ارتباط مستقیم داشت و در فصول مختلف بین 31/58 تا 45/68 متغیر بود. متوسط نیتروژن جذب شده توسط بوته دو رقم هاشمی و دیلمانی در سیستم­های زهکشی زیرزمینی به­ترتیب 7/161 و 7/155 کیلوگرم در هکتار و در منطقه شاهد به­ترتیب 7/144 و 7/193 کیلوگرم در هکتار بود. همچنین، متوسط عملکرد دانه، نیتروژن دانه، شاخص برداشت و NHI در سیستم­های زهکشی زیرزمینی به­ترتیب 3/5329 کیلوگرم در هکتار، 9/105 کیلوگرم در هکتار، 8/37 درصد و 2/67 درصد و در تیمار شاهد به­ترتیب 3/4667 کیلوگرم در هکتار، 6/88 کیلوگرم در هکتار، 4/32 درصد و 3/56 درصد بود. بر اساس نتایج، اعمال زهکشی از طریق سیستم­های زهکشی زیرزمینی در مدیریت آبیاری و زهکشی متناوب می­تواند سبب ارتقای کارایی مصرف نیتروژن در کشت برنج شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Influence of intermittent irrigation and drainage on uptake and harvest index of nitrogen of two rice cultivars

نویسندگان [English]

  • Abdullah Darzi-Naftchali 1
  • Ali Mokhtassi-Bidgoli 2
1 Water Engineering Department, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

Due to the increasing environmental and economic costs associated with nitrogen (N) consumption, improving N use efficiency in rice cultivation systems is of great importance. In this regard, the combined effect of different surface and subsurface drainage systems and water management on the nitrogen harvest index (NHI) of rice was investigated. During three rice growing seasons (2014 to 2016), two rice varieties of Tarom Hashemi and Tarom Daylmani were cultivated under alternate wetting and drying in paddy fields with surface and subsurface drainage systems. At harvest, grain yield and biomass and plant and seed nitrogen were measured. The NHI was determined as the ratio of grain nitrogen to nitrogen absorbed by aboveground part of plant. The amount of NHI was directly related to the amount of urea fertilizer used, varying between 58.31 and 68.45 in different seasons. The average nitrogen absorbed by the Hashemi and Daylmani plants in the subsurface drainage systems was 161.7 and 155.7 kg ha-1, respectively, and in the control was 144.7 and 193.7 kg ha-1, respectively. Also, the average grain yield, grain nitrogen, harvest index and NHI in the subsurface drainage systems were 5329.3 kg ha-1, 105.9 kg ha-1, 37.8% and 67.2%, respectively, and in the control treatment was 4667.7 kg ha-1, 88.6 kg ha-1, 32.4% and 56.3%, respectively. Based on the results, drainage through subsurface drainage systems under intermittent irrigation and drainage management can improve the N use efficiency in rice cropping system

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nitrogen uptake
  • Rice yield
  • Subsurface Drainage
  • Water management
صالحی هیکویی، م.، ع. درزی نفت­چالی، ع. شاهنظری و م. جعفری. 1396. بررسی اثر مدیریت آبیاری در شالیزارهای مجهز به زهکشی زیرزمینی بر ارتفاع بوته، تعداد پنجه و عملکرد دانه برنج. فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب، 27: 119-107.
Boling, A.A., B.A.M. Bouman, T.P.Tuong, Y.Konboon and D. Harnpichitvitaya. 2011. Yield gap analysis and the effect of nitrogen and water on photoperiod-sensitive Jasmine rice in north-east Thailand. NJAS - Wageningen Journal of Life Sciences, 58, 1–2: 11-19.
Chen, C., W.E. Baethgen and A. Robertson. 2012. Contributions of individual variation in temperature, solar radiation and precipitation to crop yield in the North China Plain, 1961–2003. Climatic Change, 116, 3: 767- 788.
Chen, S., X. Zheng, D.Y. Wang, C.M. Xu and X.F. Zhang. 2014. Effect of enhanced panicle fertilization on nitrogen use efficiency traits of rice (Oryza sativa) with different planting patterns. Journal of Plant Nutrition, 37:1316–1326.
Chu, G., T. Chen, Z. Wang, J. Yang and J. Zhang. 2014. Morphological andphysiological traits of roots and their relationships with water productivity inwater-saving and drought-resistant rice. Field Crops Research, 162: 108–119.
Darzi-Naftchali, A., H. Ritzema, F. Karandish, A. Mokhtassi-Bidgoli and M. Ghasemi-Nasr. 2017. Alternate wetting and drying for different subsurface drainage systems to improve paddy yield and water productivity in Iran. Agricultural Water Management, 193: 221–231.
Darzi-Naftchali, A. and A. Shahnazari. 2014. Influence of subsurface drainage on the productivity of poorly drained paddy fields. European Journal of Agronomy, 56: 1–8.
Fageria, N.K. 2014. Nitrogen harvest index and its association with crop yields, journal of plant nutrition, 37, 6: 795-810.
Fageria, N.K. 2004. Dry Matter Yield and Nutrient Uptake by Lowland Rice at Different Growth Stages. Journal of Plant Nutrition, 27 (6): 947–958.
FAO, 2020. http://www.fao.org/faostat/en/#data/RFN. Date visited: 30/03/2020.
Fischer, K.S. 2000. Frontier Project on nitrogen fixation in rice: looking ahead. In The Quest for Nitrogen Fixation in Rice. Eds. J K. Ladha and P M Reddy. pp. 25–31. International Rice Research Institute, Makati City, Philippines.
Gad, H.E. and S.M.E. Gayar. 2010. Effect of solar radiation on the crops evapotranspiration in Egypt. Fourteenth International Water Technology Conference, IWTC 14 2010, Cairo, Egypt.
Ge, L., L. Cang, J. Yang and D. Zhou. 2016. Effects of root morphology and leaf transpiration on cd uptake and translocation in rice under different growth temperature. Environ. Sci. Pollut. R 23 (23): 24205–24214.
Gonzalez-dugo, V., J.L. Durand and F. Gastal. 2010. Water deficit and nitrogen nutrition of crops. A review. Agronomy for Sustainable Development, 30: 529–544.
Haefele, S.M., S.M.A. Jabbar, J.D.L.C. Siopongco, A. Tirol-Padre, S.T. Amarante, P.C. Sta Cruz and W.C. Cosico. 2008. Nitrogen use efficiency in selected rice (Oryza sativa L.) genotypes under different water regimes and nitrogen levels. Field Crops Research, 107(2): 137–146.
Hirzel, J., A. Pedreros and K. Cordero. 2011. Effect of nitrogen rates and split nitrogen fertilization on grain yield and its components in flooded rice. CHILEAN JOURNAL OF AGRICULTURAL RESEARCH 71(3): 437-444.
Huang, S., C. Zhao, Y. Zhang and C. Wang. 2018. Nitrogen Use Efficiency in Rice. Nitrogen in Agriculture - Updates. doi:10.5772/intechopen.69052.
Hussaini, M.A., V.B. Ogunlela, A.A. Ramalan and A.M. Falaki. 2008. Mineral composition of dry season maize (Zea mays L.) in response to varying levels of nitrogen, phosphorus and irrigation at Kadawa, Nigeria. World J. Agric. Sci., 4: 775-780.
Jian Z.P., F. Wang, Z.Z. Li, Y.T. Chen, X.C. Ma, L.X. Nie, K.H. Cui, S.B. Peng, Y.J. Lin, H.Z. Song, Y. Li and J.L. Huang. 2014. Grain yield and nitrogen use efficiency responses to N application in Bt (Cry1Ab/Ac) transgenic two-line hybrid rice. Field Crops Research 155: 184–191.
Jing, Q., H. Van Keulen, H.