تأثیر میزان و زمان مصرف کود نیتروژن بر زیستتوده، عملکرد و خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی برگ پرچم برنج (رقم شیرودی)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اگروتکنولوژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت ا... آملی

2 استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان

چکیده

این تحقیق، در دو سال زراعی 1393 و 1394، در مزرعه مؤسسه تحقیقات برنج کشور به ‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با دو فاکتور، مقدار کود نیتروژن (40، 80، 120 و 160 کیلوگرم در هکتار) و شیوه تقسیط آن (در چهار سطح T1: مصرف 50% نیتروژن به‌صورت پایه+ 50% در زمان پنجه‌زنی، T2: % 33/33 ابتدای نشاکاری+ % 33/33 مرحله پنجه‌زنی+ % 33/33 مرحله ظهور خوشه آغازین، T3: % 25 ابتدای نشاکاری+% 5/37 مرحله پنجه‌زنی+ % 5/37 مرحله ظهور خوشه آغازین، T4: 25% ابتدای نشاکاری+ 25% مرحله پنجه‌زنی+ 50% مرحله ظهور خوشه آغازین)، در سه تکرار اجرا گردید.نتایج نشان‌ داد، اثر تیمارهای به‌کاررفته بر کلیه صفات مورد بررسی در برگ پرچم، معنی‌دار بود. همچنین اثر متقابل فاکتورها بر شاخص کلروفیل برگ پرچم، زیستتوده گیاه و عملکرد دانه، معنی دار بود. بیشترین شاخص کلروفیل برگ پرچم (9/35) در مصرف 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار طی سطح چهارم تقسیط (T4)، به دست آمد.کمترین عملکرد دانه (5490 کیلوگرم در هکتار)، در سطح اول تقسیط (T1) با مصرف مقدار 40 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، حاصل شد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده برای حصول خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی مطلوب پرچم و عملکرد بالاتر در رقم شیرودی برنج، مصرف 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سطح سوم (T3) و سطح چهارم (T4) تقسیط توصیه می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of nitrogen amount and splitting time on biomass, yield and morphophysiological traits of rice flag leaf (Shiroudi cultivar)

نویسندگان [English]

  • Davood Barari Tari 1
  • Ebrahim Amiri 2
1 Agrotechnology, Islamic Azad University, Amol. Iran.
2 Islamic Azad University, Lahijan. Iran.
چکیده [English]

This experiment was conducted at Rice Research Institute of Mazandaran in 2014 & 2015 as a factorial based on randomized complete block design with three replications, the factors were nitrogen amount (40, 80, 120 and 160 kg ha-1) and splitting time application (T1: 50% basal+ 50% tillering stage); (T2: 33.33% basal + 33.33% tillering stage+ 33.33% panicle initiation stage); (T3: 25% basal+ 37.5% tillering stage+ 37.5% panicle initiation stage); (T4:25% basal + 25% in maximum tillering stage + 50% in panicle initiation). Results showed a significant effect of treatments on flag leaf all morphophysiological and evaluated traits. Also, the chlorophyll index, plant biomass, and grain yield influenced significantly by the interaction of nitrogen amount and splitting time. Most flag leaf chlorophyll index (35.9) was obtained through application of 160 kg N ha-1. Least grain yield (5490 kg ha-1) was obtained at the T1 splitting and nitrogen application of 40 kg ha-1. According to results, use of 120 kg N ha-1 with splitting time application of T3 and T4 were recommended for obtaining the best desired morphophysiological traits of flag leaf and higher yield in Shiroudi cultivar.

کلیدواژه‌ها [English]

  • biomass in harvesting day
  • Chlorophyll
  • flag leaf
  • yield
  • rice

مقدمه

برنج امروزه یکی از مهم‌ترین محصولات غذایی در سطح دنیا است که تقریباً 5/3 میلیارد نفر، معادل نیمی از کل جمعیت دنیا آن را به‌عنوان غذای اصلی مصرف می‌نمایند (IRRI, 2013). این گیاه در ایران، به‌عنوان دومین غذای اصلی بعد از گندم با سطح زیر کشت حدود 600 هزار هکتار، شناخته می‌شود. مناطق جنوبی دریای خزر، حدود 70 درصد برنج تولیدی ایران را به خود اختصاص داده است (Amiri Larijani et al., 2011). همچنین، به دلیل اهمیت بالای برنج در سبد غذایی مردم جهان، نیاز به این گیاه در جهان نیز، روزبه‌روز در حال افزایش است. بنابراین یافتن راه‌های علمی و اجرایی در جهت افزایش تولید این محصول در مواجهه با این سیر صعودی افزایش جمعیت، ضروری به نظر میرسد( Mustapha, 2004). از سوی دیگر، مطالعه در خصوص بهبود صفات مورفولوژیکی تحت تأثیر تیمارهای مختلف زراعی ازجمله موارد ضروری در جهت ارتقای عملکرد این گیاه زراعی به شمار می‌رود (Moumeni et al., 2001).

 برگ پرچم در برنج نقش مهمی در پر شدن دانه ایفا می‌کند، در تحقیقات، گزارش‌شده است که بیش از نیمی از کل کربوهیدرات‌های دانه برنج از فتوسنتز برگ پرچم، حاصل میشود  (Li et al., 1998). سطح برگ پرچم نیز نقش کلیدی در تعیین قابلیت فتوسنتزی گیاه، بر عهده دارد و دراین‌بین، صفاتی از قبیل طول و عرض برگ پرچم هم حائز اهمیت است
(Wang et al., 2016; Adachi et al., 2017). ارتباط مستقیمی بین نحوه قرارگیری، آرایش و مقدار کلروفیل برگ پرچم‌ها با تولید زیست‌توده در گیاه برنج وجود دارد (Yang et al., 2002). نقش برگ پرچم در تولید مواد فتوسنتزی به‌عنوان آخرین برگی که ظاهر می‌شود و همچنین نزدیک‌ترین برگ به سنبله‌ها و بالاترین برگ ازنظر مکانیT از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده و آسیب به آن می‌تواند باعث کاهش تجمع زیست‌توده و عملکرد دانه برنج گردد (Zhang et al., 2015). یکی از عوامل بسیار مهم در مبحث مورفولوژی گیاهان و وضعیت مطلوب برگ‌ها، توجه ویژه به تغذیه گیاهان زراعی است. از این رو، مدیریت تغذیه به‌ویژه نیتروژن در گیاهان زراعی ازجمله برنج می‌بایست بسیار موردتوجه قرار گیرد (Nedunchezhiyan & Laximinaryan, 2011). همبستگی‌های مثبت به‌دست‌آمده بین نیتروژن برگ و فتوسنتز ممکن است نشانه وابستگی فتوسنتز به مقدار استعمال نیتروژن از برگ باشد. تقسیط کود نیتروژن، کار آیی انتقال مجدد این عنصر را بالا می‌برد، زیرا قسمت زیادی از انتقال مجدد نیتروژن به دانه، ناشی از مصرف زودهنگام نیتروژن است (Patric & Smith, 1993). جابجایی نیتروژن در گیاه خصوصاً در مراحلی از رشد و نمو گیاه که جذب نیتروژن از خاک محدود می‌گردد، از پدیده‌های موردبحث در مبانی فیزیولوژی گیاهان زراعی به شمار می‌رود. بنابراین مکانیسم مناسبی موردنیاز است که گیاه با کمک آن بتواند نیتروژن جذب‌شده رابین اندام‌ها توزیع نموده و پس از یک دوره ذخیره شدن آنها‌ را به دانه انتقال دهد. زمانی که میزان به‌کارگیری نیتروژن با نیاز گیاه هماهنگ نباشد، به دلیل کارآیی مصرف پایین کود نیتروژن، تلفات هدرروی نیتروژن در خاک افزایش پیدا می‌کند
(Maiti & Das, 2013).  یکی از مهم‌ترین منابع ورود بیش ‌از حد نیترات به منابع آب، مصرف بی‌رویه کودهای نیتروژنِ است (Kladivko, 2008). در ایران به دلایل متعدد ازجمله عدم ترویج مبنای صحیح تغذیه گیاهی و نحوه مصرف ناصحیح کود نیتروژن، بازده مصرف کود نیتروژن، بسیار پایین است. بررسی‌ها نشان می‌دهد که در بازده مصرف کود با وضع نامطلوبی مواجه هستیم که منجر به آلودگی آب‌های زیرزمینی و مصرف بیش‌ازحد کودهای شیمیایی شده و مشکلاتی را ازلحاظ زیست‌محیطی و اقتصادی ایجاد می‌نماید. مطالعات مختلفی در خصوص میزان و نحوه مصرف کود نیتروژن در گیاه برنج و تأثیر مدیریت مصرف این کود بر عملکرد و اجزای عملکرد این گیاه انجام پذیرفته است. اما همچنان اطلاعات محدودی در خصوص اثر مدیریت کود نیتروژن بر تغییرات خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی برگ پرچم برنج به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوامل تأثیرگذار بر عملکرد این گیاه، به‌ویژه در مناطق برنج‌خیز شمال ایران انجام‌شده است. لذا در این تحقیق سعی بر آن است که ضمن بررسی تأثیر مدیریت مختلف مصرف کود نیتروژن بر صفات آناتومیکی ساختار برگ پرچم، بهترین حالت مدیریت مصرف نیتروژن جهت حصول عملکرد بالاتر گیاه برنج (رقم شیرودی) مورد ارزیابی قرارگرفته و معرفی گردد.

مواد و روش‌ها

به‌منظور بررسی خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی برگ پرچم، زیستتوده و عملکرد برنج (رقم شیرودی)، تحت تأثیر مقادیر و تقسیط مختلف کود نیتروژن، آزمایشی در سال‌های زراعی 1393 و 1394 در مزرعه معاونت موسسه تحقیقات برنج کشور (در شهر آمل) اجرا گردید. این مرکز، در کیلومتر 7 جاده آمل- بابل با عرض جغرافیایی 36 درجه و 28 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی  52 درجه و 23 دقیقه شرقی و ارتفاع محل از سطح دریا 9/28 متر می‌باشد. جدول‌های شماره 1 مشخصات خاک محل اجرای طرح را در دو سال زراعی مورد استفاده نشان می‌دهد. این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 2 فاکتور مقدار کود نیتروژن (در چهار سطح شامل مصرف 40 ، 80 ، 120 و 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع اوره ) و شیوه تقسیط آن (در چهار سطح T1 : مصرف نیتروژن 50% به‌صورت پایه در ابتدای نشاکاری+ 50% در زمان پنجه‌زنی، T2: %33/33 ابتدای نشاکاری+  %33/33 مرحله پنجه‌زنی+ %33/33 مرحله ظهور خوشه آغازین، T3 : 25% ابتدای نشاکاری+ % 5/37 مرحله پنجه‌زنی+ % 5/37 مرحله ظهور خوشه آغازین، T4 : 25% ابتدای نشاکاری + 25% مرحله پنجه‌زنی+ 50% مرحله ظهور خوشه آغازین) در سه تکرار به مساحت هر کرت 12 مترمربع اجرا گردید. نشاکاری زمین اصلی در 31 اردیبهشت ماه و 2 خرداد ماه (تقریباً 30 روز بعد از بذرپاشی در خزانه)، در یک قطعه زمین مشخص شده (بافاصله کشت 25×25 سانتی‌متر) ، به ترتیب در سال زراعی 1393 و 1394 انجامپذیرفت. تیمارهای مربوط به مقدار و تقسیط کود نیتروژن نیز در زمان‌های معین در مزرعه اعمالگردید. برای مبارزه با علفهای هرز از وجین دستی و علفکش بوتاکلر استفاده گردید و عملیات داشت، طبق الگوی معمول منطقه انجام شد.

 

Table 1- Soil physical and chemical properties during the years of experiment

Year

Soil texture

PH

Clay (%)

Silt

(%)

Sand (%)

Exchanged K (mg kg-1)

Exchanged P (mg kg-1)

Total nitrogen

Organic C (%)

2015

Loam

6.42

28.9

44.3

26.8

147

21

1.63

2.1

2016

Loam

6.57

28.3

46.46

25.24

144.3

14.2

1.66

2.7

                     

 

روش نمونه‌برداری و نحوه محاسبه نتایج

برای تعیین زاویه برگ پرچم، با انتخاب تصادفی 5 بوته از هر کرت در مرحله گلدهی، زاویه برگ پرچم با بلندترین ساقه پنجه از هر بوته به کمک نقاله اندازه‌گیری شد. برای تعیین مساحت برگ پرچم ، برگ‌های پرچم بالغ 5 بوته انتخاب شده، از ساقه جدا گشته و علامت گذاری شدند، سپس در آزمایشگاه سطح برگ آنها توسط دستگاه اندازه‌گیری سطح برگ تعیین شد (Sinclair et al., 1999). برای تعیین میزان سبزینگی برگ پرچم، از دستگاهی به نام SPAD-502 یا کلروفیل متر استفاده شد. بدین‌صورت که پس از کالیبره کردن دستگاه، با انتخاب برگ‌های پرچم بالغ از 5 بوته انتخابی، به‌طور تصادفی بر طبق دستورالعمل، نقطه حساس دستگاه بر قسمت میانی برگ قرار داده شد و عدد خوانده‌شده توسط دستگاه ثبت گردید. با گرفتن میانگین از این داده‌ها، نتایج تجزیه آنها در محاسبات آماری مورداستفاده قرار گرفتند (Sharif et al., 2006).

جهت برآورد زیست توده، یک مترمربع از هر کرت با در نظر گرفتن اثر حاشیه‌ای کف بر و به مدت 48 ساعت در درجه حرارت 72 درجه سانتی گراد آون قرار داده شد و سپس مورد توزین قرار گرفت. برای تعیین عملکرد پس از حذف حاشیه، 50 کپه از هر کرت ( پس از رسیدگی ) انتخاب و پس از برداشت خرمن‌کوبی شده، سپس توزین و عملکرد کیلوگرم در هکتار برحسب رطوبت 14 درصد محاسبه گردید (Barari et al., 2017).برای تجزیه‌وتحلیل داده ها از نرم افزار SASاستفاده شد(SAS Institute, Ver 8, 2002) و مقایسه میانگین داده‌ها، با استفاده از آزمون مقایسه میانگین چند دامنه‌ای دانکن انجام شد.

 

نتایج و بحث

خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی برگ پرچم (زاویه، سطح و شاخص کلروفیل برگ پرچم)

تجزیه مرکب داده‌های دوساله نشان‌دهنده آن بود که مقدار، تقسیط و اثر متقابل نیتروژن در تقسیط کود نیتروژن، تأثیر معنی‌داری بر شاخص سبزینگی برگ پرچم در سطح آماری یک درصد داشته است (جدول 2). بیشترین مقدار شاخص سبزینگی برگ پرچم در سطح چهارم تقسیط (25% ابتدای نشاکاری+ 25% پنجه‌زنی+ 50% مرحله ظهور خوشه آغازین) و مصرف 160 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن (9/35) به‌دست‌آمده است (جدول 4). همچنین نتایج در خصوص شاخص‌های مورفولوژیکی برگ پرچم نشان‌دهنده آن بود که سال، مقدار نیتروژن و تقسیط نیتروژن تأثیر معنی‌داری بر سطح برگ پرچم در سطح یک درصد داشته است (جدول2). مقایسه میانگین اثرات ساده مربوط به داده‌های دوساله نشان داد که بیشترین سطح برگ پرچم (89/0)، در سطح مصرف 160 کیلوگرم در هکتار، و در تیمارهای مختلف تقسیط، در سطح چهارم تقسیط کود نیتروژن (T4)، به میزان 71/0 حاصل گردیده است ( جدول 3 ). سطح برگ پرچم بیشتر، در سال دوم اجرای آزمایش با شرایط مساعدتر جوی در زمان ظهور برگ پرچم در سال دوم مرتبط بود (جدول 3).

نتایج تجزیه داده‌های دوساله نشان داد که مقدار و تقسیط نیتروژن به ترتیب تأثیر معنی‌داری بر زاویه برگ پرچم در سطح آماری یک و پنج درصد داشت (جدول 2). نتایج نشاندهنده آن بود که بیشترین زاویه برگ پرچم (21/42) با مصرف 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار، به‌دست‌آمده است (جدول 3). در سطوح مختلف تقسیط نیتروژن نیز، بیشترین زاویه برگ پرچم (04/33) در سطح چهارم تقسیط کود نیتروژن (T4)، به‌دست‌آمد ( جدول 3).

 در برنج چند عامل بر پاسخ فتوسنتز برگ به نور، اثر دارند که یکی از آن‌ها زاویه برگ می‌باشد. به‌منظور بهبود درصد باروری دانه‌ها، برگ پرچم باید پهن و راست بوده و برگ‌های پایینی کوتاه و باریک باشند (Dutta et al., 2002). نتایج به‌دست‌آمده در این تحقیق درزمینۀ زاویه برگ پرچم، با نتایج تحقیقات به‌دست‌آمده توسط Khalifa et al., 2008) ; (Yang et al., 2002 مطابقت داشت. برگ‌هایی که مقدار SPAD بیشتری دارند، میزان کلروفیل بالاتری داشته و نور کمتری را از خود عبور می‌دهند. مقادیر SPAD در گروه‌های مختلف برنج متفاوت است (Peng et al., 1996). برگ‌های نازک‌تر و با تراکم نیتروژن کمتر، SPAD کمتری دارند. سطح برگ بالاتر و میزان SPAD بالاتر، سبب فتوسنتز بالاتر شده و همچنین، به حصول عملکرد بالاتر کمک می‌کند. نتایج به‌دست‌آمده در این تحقیق درزمینۀ تأثیر مثبت نیتروژن بر خصوصیات برگ پرچم، با نتایج گزارش‌شده در تحقیق (Yan & Shi, 2013) مطابقت داشت.

زیست توده گیاه

نتایج تجزیه مرکب داده‌های دوساله نشان داد که بیوماس گیاه تحت تأثیر مقادیر مختلف کود نیتروژن ، تقسیط و اثر متقابل تقسیط و نیتروژن در سطح آماری یک درصد قرارگرفته است (جدول 2). اثر متقابل نیتروژن* تقسیط نیتروژن، نشان داد که بیشترین زیست توده (16149 کیلوگرم در هکتار) مربوط به سطح سوم مصرف کود نیتروژن (120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) و سطح چهارم تقسیط کود نیتروژن (T4)، بود (جدول 4). همچنین کمترین زیست توده روز برداشت (11428کیلوگرم در هکتار) از سطح اول مصرف کود نیتروژن (40 کیلوگرم نیتروژن بر هکتار) و سطح سوم تقسیط (T3) حاصل گردیده است ( جدول 4). نیتروژن، از طریق تعیین ظرفیت عملکرد در مرحله نمو رویشی و اوایل مرحله زایشی، همچنین از طریق تولید شیره پرورده با حفظ شدت فتوسنتزی و افزایش سطح برگ در مرحله

 

جدول 2- تجزیه مرکب میانگین مربعات خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی برگ پرچم، زیست توده و عملکرد دانه در سال‌های 1393 و 1394

Table 2- Mean square compound analysis of flag leaf morphophysiological traits, biomass and grain yield of rice in years 2014 & 2015

 

S.O.V

Df

Flag Leaf Chlorophyll

Flag Leaf Area

Flag Leaf Angle

Biomass in Harvesting Day

Grain Yield

Year

1

33.87 ns

0.29 **

1.88 ns

10013000.2 ns

501559 ns

Error (Year)

4

38.14

0.01

69.73

3359691.8

813716

Nitrogen Amount

3

257.71 **

0.64 **

2057.53 **

42086635.7 **

9983366 **

Nitrogen Splitting

3

19.81 **

0.003 **

19.32 **

5780248 **

2659942 **

Nitrogen Amount × Nitrogen Splitting

9

9.96 **

0.0007 ns

3.61 ns

2731414.8 **

639503 **

Year ×  Nitrogen Amount

3

0.027 ns

0.0003 ns

0.07 ns

442753.3 ns

21788.37 ns

Nitrogen Splitting × Year

3

0.001 ns

0.001 ns

0.02 ns

159946.4 ns

15336 ns

Nitrogen Splitting ×  Nitrogen Amount× Year

9

0.001 ns

0.001 ns

0.02 ns

173663.8 ns

8868 ns

Total Error

60

0.91

0.14

6.18

969996.7

161997

CV (%)

 

10.72

3.61

5.32

7.02

6.06

،* و **: به ترتیب غیر معنی‌دار، معنی‌دار در سطح آماری 5 درصد و 1 درصدns

ns, * and **: non-significant, significant at 0.05 and 0.01 probability level, respectively

 

جدول 3- مقایسه میانگین اثر ساده خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی برگ پرچم، زیست توده روز برداشت و عملکرد دانه در سال‌های 1393 و 1394

 Table 3- Simple mean comparison of flag leaf morphophysiological traits, biomass in harvesting date and grain yield of rice in years 2014 & 2015

 

Flag Leaf Angle

(º)

Flag Leaf Area

(m2)

 

Treat

32.23 a

0.64 b

1392

Year

31.95 a

0.74 a

1393

 

22.38 d

0.51 d

40 kg ha-1

 

26.51 c

0.61 c

80 kg ha -1

Nitrogen Amount

37.05 b

0.75 b

120 kg ha-1

 

42.44 a

0.89 a

160 kg ha-1

 

31.08 b

0.68 b

T1

 

31.76 b

0.68 b

T2

Nitrogen Splitting

32.33 ab

0.69 b

T3

 

33.21 a

0.71 a

T4

 

اعداد دارای حداقل یک حرف مشترک در یک ستون فاقد اختلاف معنی‌دار در سطح آماری 05/0 در آزمون دانکن می‌باشند.

Mean in each column, followed by a similar letter (s) are not significantly different by Duncan at 5 % probability level

50% در زمان پنجه‌زنی + 50% نیتروژن به‌صورت پایه T1:

% 33/33 مرحله ظهور خوشه آغازین + % 33/33 مرحله پنجه‌زنی + % 33/33 ابتدای نشاکاری T2:

% 5/37 مرحله ظهور خوشه آغازین + % 5/37 مرحله پنجه‌زنی + % 25 ابتدای نشاکاریT3:

% 50 مرحله ظهور خوشه آغازین + % 25 مرحله پنجه‌زنی + % 25 ابتدای نشاکاریT4:

T1: 50% basal+ 50% tillering stage

T2: 33.33% basal + 33.33% tillering stage+ 33.33% panicle initiation stage

T3: 25% basal+ 37.5% tillering stage+ 37.5% panicle initiation stage

T4:25% basal + 25% in maximum tillering stage + 50% in panicle initiation

 

 

جدول 4- مقایسه میانگین اثر متقابل کلروفیل برگ پرچم،زیست توده روز برداشت و عملکرد دانه در سال‌های 1393 و 1394

 Table 4-The mean comparison of flag leaf interaction effect, chlorophyll, biomass and grain yield of rice in the years 2014 & 2015

Grain Yield

(kg.ha-1)

Biomass in Harvesting day

(kg.ha-1)

Flag Leaf Chlorophyll

(SPAD)

Nitrogen Splitting

Nitrogen Amount

(kg.ha-1)

5490 e

11931.33 gh

31.9 d

T1

40

6066 d

13221.16 ef

32.3 d

T2

40

5776 de

11428.16 h

32.92 bcd

T3

40

5752 de

12254.83 gh

33.1 bcd

T4

40

5734 de

12522.5 fg

33 bcd

T1

80

6875 bc

14398.66 cd

32.7 d

T2

80

6925 bc

13913.83 de

32.9 bcd

T3

80

6875 bc

14992.83 bc

33.7 abc

T4

80

6749 c

14740.5 bc

33.9 abc

T1

120

6894 bc

14567.33 cd

33.14 bcd

T2

120

7948 a

15506.33 ab

34.35 ab

T3

120

7625 a

16149.16 a

35.1 ab

T4

120

6607 c

146270 cd

34 abc

T1

160

7107 b

15180.33 b

34.39 ab

T2

160

6893 bc

14365.5 cd

34.8 ab

T3

160

6853 bc

14697.83 bcd

35.9 a

T4

160

اعداد دارای حداقل یک حرف مشترک در یک ستون فاقد اختلاف معنی‌دار در سطح آماری 05/0 در آزمون دانکن می‌باشند.

Mean in each column, followed by a similar letter (s) are not significantly different by Duncan at 5 % probability level

50% در زمان پنجه‌زنی+ 50% نیتروژن به‌صورت پایه T1:

% 33/33 مرحله ظهور خوشه آغازین+ % 33/33 مرحله پنجه‌زنی+ % 33/33 ابتدای نشاکاری T2:

% 5/37 مرحله ظهور خوشه آغازین+ % 5/37 مرحله پنجه‌زنی+ % 25 ابتدای نشاکاری T3:

% 50 مرحله ظهور خوشه آغازین+ % 25 مرحله پنجه‌زنی+ % 25 ابتدای نشاکاری T4:

T1: 50% basal+ 50% tillering stage

T2: 33.33% basal+ 33.33% tillering stage+ 33.33% panicle initiation stage

T3: 25% basal+ 37.5% tillering stage+ 37.5% panicle initiation stage

T4:25% basal+ 25% in maximum tillering stage+ 50% in panicle initiation)

 

پر شدن دانه‌ها بر زیست توده برنج تأثیر می‌گذارد. بنابراین استفاده از کود نیتروژن به مقدار مناسب می‌تواند زیست توده را به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش دهد (Horton, 2000) و همچنین زیست توده بالا، فقط در شرایط تأمین کود نیتروژن میسر است. اعتقاد بر این است که کود نیتروژن به دلیل افزایش مقدار ماده خشک و دوام سطح برگ می‌تواند باعث افزایش زیست توده گیاه گردد. بنابراین، نتایج به‌دست‌آمده با گزارش‌های ارائه‌شده توسط برخی محققین مبنی بر تأثیر مثبت افزایش کود نیتروژن و مصرف تقسیطی آن بر خصوصیات برگ پرچم و بیوماس گیاه برنج مطابقت داشت (Sperotto et al., 2013)

 

عملکرد دانه

تجزیه مرکب داده‌های دوساله نشان داده است که نیتروژن و تقسیط آن و همچنین اثر متقابل نیتروژن در تقسیط نیتروژن، تأثیر معنی‌داری بر عملکرد دانه در سطح آماری یک درصد داشته است (جدول 2).  مقایسه میانگین اثر متقابل مقدار کود نیتروژن در تقسیط کود نیتروژن نشان داده است که بیشترین عملکرد دانه (7948 کیلوگرم در هکتار) در مقدار 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سطح سوم تقسیط کود نیتروژن ( 25/0 ابتدای نشاکاری+ 5/37 درصد مرحله پنجه‌زنی+ 5/37 درصد مرحله ظهور خوشه آغازین) حاصل گردیده است درحالیکه کمترین عملکرد دانه (5490 کیلوگرم در هکتار)، در سطح اول تقسیط کود نیتروژن (50/0 پایه + 50/0 در زمان پنجه‌زنی) در مقدار 40 کیلوگرم نیتروژن در هکتار حاصل‌شده است ( جدول 4). افزایش مصرف کود نیتروژن بیش از حد مورد نیاز می تواند سبب افزایش رشد قسمتهای رویشی شده و بروز ورس را در گیاه برنج افزایش داده و همچنین کاهش عملکرد را منجر گردد که در این تحقیق هم با مصرف 160 کیلوگرم نیتروژن در هکتار ورس در گیاه بروز پیدا کرده و عملکرد دانه از مقدار مصرف 120 کیلوگرم در هکتار کمتر بود. محققان نشان داده‌اند که بین مقدار نیتروژن در مرحله زایشی و عملکرد گیاه همبستگی زیادی وجود دارد. نیتروژن از طریق تأثیرگذاری بر صفات مورفولوژیکی گیاه اثر مثبتی بر عملکرد دانه دارد و بهترین عملکرد گیاه برنج زمانی حاصل خواهد گردید که نیتروژن در مراحل مختلف فنولوژیکی گیاه برنج استفاده گردد
(Fageria et al., 2013). همچنین، مصرف مقدار مناسب نیتروژن، در مراحل انتهایی رشد گیاه، با به تأخیر انداختن تخریب کلروفیل و محلول‌های پروتئین و همچنین افزایش مدت‌زمان انجام فتوسنتز، توانایی دفاعی برگ‌ها را افزایش داده و پیری برگ را به تأخیر می‌اندازد
(Yang et al., 2002).

نتیجه‌گیری کلی

با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، برای حصول خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی مطلوب و عملکرد بالاتر در رقم شیرودی برنج، مصرف 120 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در یکی از تقسیط‌های 25٪ به‌صورت پایه+ 5/37 درصد در مرحله پنجه‌زنی+ 5/37 درصد در مرحله ظهور خوشه آغازین و یا 25٪ پایه + 25٪ در مرحله پنجه‌زنی+ 50٪ در مرحله خوشه آغازین توصیه می‌گردد.

سپاسگزاری

 بدین‌وسیله از همکاری دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت ا... آملی و همچنین موسسه تحقیقات برنج– معاونت مازندران که در اجرای این تحقیق همکاری لازم را به عمل‌آورده‌اند، صمیمانه قدردانی می‌شود

 

REFERENCES

  1. 1.            Adachi, S., Yoshikawa, K., Yamanouchi, U., Tanabata, T., Sun, J., Ookawa, T., Yamamoto, T., Sage,  R. F., Hirasawa, T. & Yonemaru, J. (2017) Fine mapping of carbon assimilation rate 8, a quantitative trait locus for flag leaf nitrogen content, stomatal conductance and photosynthesis in rice. Frontiers in Plant Science, 8, 60- 68.

    2.            Amiri Larijani, B., Sarvestani, Z. T., Nematzadeh, G. H., Manschadr, A. M. & Amiri. E. (2011). Simulating phenology, growth, and yield of transplanted rice at different seedling ages in northern Iran using ORYZA2000. Rice Science, 18 (4) 321– 34.

    3.            Barari, D., Amiri, E. & Daneshian, J. (2017). Simulating the impact of nitrogen management on rice yield and nitrogen uptake in irrigated lowland by ORYZA2000 Model. Communications in Science and Plant Analysis, 48 (2), 201– 213.

    4.            Dutta, R. K., BasetMia, M. A. & Khanam, S. (2002). Plant architecture and growth characteristics of fine grain and aromatic rice and their relation with grain yield. Bangladesh Crop Physiology, 32, 95- 102.

    5.            Fageria, N. K., Santos, A. B. D. & Oliveira, J. P. D. (2013). Nitrogen-use efficiency in lowland rice genotypes under field conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 44, 2497–506.

    6.            Horton, P. (2000). Prospects for crop improvements through the genetic manipulation of photosynthesis: Morphological and biochemical aspects of light capture. Journal of Experimental Botany, 51, 475– 485.

    7.            International Rice Research Institute, IRRI. (2013). Rice knowledge bank. Los Banos, the Philippines. Retrieved February 15, 2018, from http://www.knowledgebank.irri.org/rkb/rice-milling.html.

    8.            Khalifa, A. A. B., Misra, A. N., & Salem, A. E. (2008). Effect of leaf-cutting on physiological traits and yield of two rice cultivars. African Journal of Plant Science, 2, 147- 150.

    9.            Kladivko, E. J. (2008). Nitrate leaching to subsurface drains as affected by drain spacing and changes in crop production system, Journal of Environmental Qualitative, 33: 1803- 1813.

    10.          Li, Z., Pinson, S. R. M., Stansel, J. W. & Paterson A. H. (1998). Genetic dissection of the source-sink relationship affecting fecundity and yield in rice (Oryza sativa L.). Molecular Breeding, 4 (5), 419- 426.

    11.          Maiti, D. & Das, D. K. (2013). Management of nitrogen through the use of leaf color chart (LCC) and soil plant analysis development (SPAD) in wheat under irrigated ecosystem. Archives of Agronomy and Soil Science, 52 (1), 105- 112.

    12.          Moumeni, A., Yazdisamadi, B. & Leung, H. (2001). Characterization of Iranian rice germplasm for blast resistance and DNA fingerprints using SSR and candidate gens markers. In: Proceeding of Second National Biotechnology Congress Islamic Republic of Iran. 9- 11 Oct. Karaj. Iran. pp: 281- 290.

    13.          Mustapha, M. C. (2004). Management of rice production systems to increase productivity in the Gambia, West Africa. (Report). A Dissertation Presented to the Faculty of the Graduate School of Cornell University.

    14.          Nedunchezhiyan, M. & Laxminarayan, K. (2011). Site-specific nutrient management for rice. Orissa Review, 2, 62- 64.

    15.          Patric, B. & Smith, D. L. (1993). Accumulation and redistribution of dry matter nitrogen by spring barely. Agronomy Journal, 85, 1114- 1121.

    16.          SAS Institute [computer software]. (2002). SAS user’s guide statistic. Version 8, SAS Institute: Cary, North Carolina, USA.

    17.          Sharif, A. E., El-Kalb, S. E., Ei-Kassaby, A. T., Ghonema, M. H. & Abdo, G. M. Q. (2006). Effect of bio-chemical fertilization and times of nutrient foliar application on growth, yield and yield components of rice. Agronomy Journal, 5(2), 212-219.

    18.          Sinclair, T. R. & Sheehy J. E. (1999). Erect leaves and photosynthesis in rice. Science, 283, 1455- 1467.

    19.          Sperotto, R. A., Ricachenvsky, F. K., De Waldow, V. A., Muller, A. I. H., Dressler, V. L. & Fett, J. P. (2013). Rice grain Fe, Mn, and Zn accumulation: How important are flag leaves and seed numbers?. Plant Soil Environment, 59 (6), 262- 266.

    20.          Wang, L., Xu, J., Nian, J., Shen, N., Lai, K., Hu, J., Zeng, D., Ge, C., Fang, Y., Zhu, L., Qian, Q., Zhang, G. (2016). Characterization and fine mapping of the rice gene OsARVL4 regulating leaf morphology and leaf vein development. Plant Growth Regulation, 78 (3), 345- 356.

    21.          Yan, L. & Shi, Y. (2013). Effect of nitrogen application rate on the enzyme activity of flag leaf after anthesis. Advance Journal of Food Science and Technology, 5, 738- 742.

    22.          Yang, Q., Li, Y. M., Xiao, K. & Dou, Y. H. (2002). Effect of different amounts of nitrogen on flag leaf senescence and yield components of wheat. Journal of the Agricultural University of Hebei, 25 (4), 20- 24.