پديد آورندگان :
نيازي اردكاني، مريم دانشگاه شيراز - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي داراب - گروه اگرواكولوژي، داراب، ايران , براتي، وحيد دانشگاه شيراز - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي داراب - گروه اگرواكولوژي، داراب، ايران , بيژن زاده، احسان دانشگاه شيراز - دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي داراب - گروه اگرواكولوژي، داراب، ايران
كليدواژه :
شاخص برداشت نيتروژن , كارايي انتقال مجدد نيتروژن , كود زيستي , محتواي نيتروژن دانه
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: محتواي نيتروژن دانه در گياه جو متاثر از مقدار انتقال مجدد نيتروژن ذخيره شده در اندام‌هاي رويشي به دانه در طول دوره پر شدن دانه است. مقدار انتقال مجدد نيتروژن بطور منفي تحت تاثير عوامل مختلف محيطي از جمله تنش شديد آبي پس از گلدهي قرار مي‌گيرد. استفاده از باكتري آزوسپيريلوم به‌عنوان كود زيستي و افزايش ماده آلي خاك، از روش‌هاي كاهش سطح تنش شديد آبي در مزارع مي‌باشد. بنابراين، اين پژوهش به بررسي اثرات كاربرد بقاياي گياه گندم و منابع مختلف نيتروژن (زيستي و شيميايي) بر انتقال مجدد نيتروژن و محتواي نيتروژن دانه گياه جو پرداخته است.
مواد و روش: اين پژوهش به صورت اسپليت فاكتوريل در قالب طرح بلوك كامل تصادفي با سه تكرار در مزرعه تحقيقاتي دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي داراب- دانشگاه شيراز در سال زراعي 97- 1396 بر روي گياه جو انجام شد. تيمار‌ها در اين پژوهش شامل: دو سطح آبياري به‌عنوان عامل اصلي [1- آبياري مطلوب (بدون تنش آبي): آبياري بر اساس نياز آبي گياه تا مرحله رسيدگي فيزيولوژيك و 2- كم آبياري (تنش آبي): آبياري بر اساس نياز آبي گياه تا انتهاي مرحله‌ي گلدهي (قطع آبياري پس از مرحله گلدهي)] بود. همچنين، عامل‌هاي فرعي شامل دو سطح بقاياي گياهي [1- حذف بقايا و 2- برگرداندن 30 درصد بقاياي گياهي (كاه گندم) به خاك] و چهار تيمار كودي [1- صفر كيلوگرم نيتروژن در هكتار (شاهد)، 2- كود نيتروژن: كاربرد 100 كيلوگرم نيتروژن در هكتار به‌صورت اوره (46 درصد نيتروژن) با توجه به آزمون خاك 3- كود تلفيقي: استفاده تلفيقي از باكتري آزوسپيريلوم (Azospirillum brasilense) و نيتروژن به مقدار نصف نياز نيتروژني گياه (50 كيلوگرم نيتروژن در هكتار به صورت اوره) و 4- كود زيستي: تلقيح بذر‌ها با باكتري آزوسپيريلوم] بود.
يافته‌ها: كاربرد كود نيتروژن و تيمار تلفيقي (باكتري بعلاوه كود نيتروژن) سبب افزايش معني‌دار كارايي انتقال مجدد نيتروژن به ترتيب به ميزان 36 و 34 درصد نسبت به شاهد نيتروژن در شرايط مطلوب رطوبتي شد. در مقابل، در شرايط تنش آبي، تمامي تيمارهاي كودي با منابع نيتروژن سبب كاهش كارايي انتقال مجدد نيتروژن در مقايسه با شاهد شدند. اما، مقدار كاهش در تيمار تلفيقي و زيستي (به ترتيب 10 و 11 درصد) كمتر از كود نيتروژن (21 درصد) بود. روندي مشابه كارايي انتقال مجدد در مورد شاخص برداشت نيتروژن نيز در شرايط مطلوب و تنش رطوبتي وجود داشت. از اينرو، شاخص برداشت نيتروژن رابطه خطي و مثبت با كارايي انتقال مجدد در هر دو شرايط رطوبتي نشان داد. اما، ميزان تغييرات توجيه شده‌ي شاخص برداشت به وسيله‌ي كارايي انتقال مجدد در شرايط تنش رطوبتي به مقدار 25 درصد بيشتر از شرايط مطلوب رطوبتي بود (R2 = 0.70 و R2 = 0.45). محتواي نيتروژن دانه نيز در هر دو شرايط رطوبتي با افزايش انتقال مجدد به صورت خطي افزايش يافت. كاربرد بقايا سبب كاهش معني‌دار كارايي انتقال مجدد و محتواي نيتروژن دانه در تيمارهاي تلفيقي و زيستي نسبت به شرايط عدم كاربرد آن شد. همچنين، در شرايط استفاده از كود نيتروژن، تفاوت معني‌داري بين تيمارهاي بابقايا و بدون بقايا در كارايي انتقال مجدد و محتواي نيتروژن دانه وجود نداشت.
نتيجه‌گيري: بر اساس يافته‌ها، تيمار كود تلفيقي با توجه به ملاحظات زيست محيطي و اقتصادي براي شرايط مطلوب رطوبتي به-منظور دستيابي به حداكثر پروتئين دانه مناسب است. در مقابل، در شرايط قطع آبياري پس از گلدهي، تيمارهاي زيستي سبب كاهش كمتر كارايي انتقال مجدد نسبت به تيمار كود نيتروژن در مقايسه با شاهد شدند. بنابراين، تيمارهاي زيستي در مناطق جنوبي ايران كه احتمال بروز تنش آبي انتهايي وجود دارد به‌منظور دستيابي به سطح بالاي پروتئين دانه، قابل توصيه هستند. همچنين، كاربرد بقاياي گندم براي افزودن كارايي انتقال مجدد و نهايتا محتواي نيتروژن دانه، در رژيم‌هاي مختلف كودي و آبي مورد مطالعه توصيه نمي‌شود.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Grain N content in barley plant is affected by N remobilization from vegetative organs to the grain during the grain filling period. The amount of N remobilization is negatively affected by the severe water stress after anthesis. Using of Azospirillum as a biofertilizer is a way for reduction the adversely effects of the severe water stress in the arid regions. Another way is increase the amount of soil organic matter (such as using of plant residues). Therefore, this study investigated the effects of wheat residues application and different N sources (biological and chemical) on N remobilization and grain N content of barley.
Materials and Methods: This research was conducted at the experimental farm of the Darab Agricultural College of Shiraz University. A split factorial experiment in a randomized complete block design with three replicates were carried out in 2017 - 2018 growing season. Treatments included: two levels of irrigation as the main plots [normal irrigation (IRN): irrigation based on the plant's water requirement up to the physiological maturity and another factor was deficit irrigation (IRDI): irrigation based on the plant's water requirement up to the anthesis stage (cutting of irrigation after anthesis)]. Also, sub plots were two levels of plant residues [1. without residue, 2. returning 30% of wheat residues to soil] and four fertilizer sources [N0, no nitrogen fertilizer (control); N100, 100 kg N ha-1; Bio + N50, Biofertilizer (Azospirillum brasilense) + 50 kg N ha-1 and Bio, Biofertilizer (Azospirillum brasilense)].
Results: Application of N100 and Bio + N50 treatments significantly increased the N remobilization efficiency by 36% and 34%, respectively, as compared with the control (N0) under IRN. In contrast, under IRDI condition, all N sources decreased the N remobilization efficiency as compared with the control (N0). However, the amount of reduction in Bio + N50 and Bio treatments (10% and 11%, respectively) was lower than N100 (21%). The similar trend of N remobilization efficiency was observed for N harvest index in IRN and IRDI. Nitrogen harvest index showed a positive and linear relationship with N remobilization efficiency under both irrigation regimes. However, the justified variation of the N harvest index by N remobilization efficiency under IRDI was higher than (25%) the IRN conditions (R2 = 0.70 and R2 = 0.45). Also, Grain N content linearly increased with increasing N remobilization under both irrigation regimes. Application of wheat residues significantly reduced the N remobilization efficiency and grain N content in Bio + N50 and Bio treatments as compared to non-applied of residue. Also, there was no significant difference between with and without residue treatments in N remobilization efficiency and grain N content when N100 treatment was applied.
Conclusion: According to the environmental and economic considerations, integrated N fertilizer [Biofertilizer (Azospirillum brasilense) + 50 kg N ha-1] is recommended for normal irrigation conditions in order to maximum grain protein content achievement. In contrast, under cutting of irrigation after anthesis conditions, biofertilizer treatments (using of Azospirillum brasilense alone or using of it with integration to 50 kg N ha-1) reduced N remobilization efficiency as compared with control (N0). However, the decrement values were lower than the sole chemical N fertilizer (100 kg N ha-1). Therefore, in Southern Iran where water stress after anthesis is possible, biofertilizers is recommended. Also, using of wheat residues is not recommended for increasing N remobilization efficiency and consequently grain N content across over all irrigation and N regimes.
