اثر مصرف بهينه نيتروژن در كاهش اثر تنش خشكي بر عملكرد دانه برخي ژنوتيپ‌هاي گندم نان ديم

Effect of Optimized Nitrogen Application in Reducing Drought Stress Effect on Grain Yield of some Rainfed Bread Wheat Genotypes

اين پژوهش در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي به صورت كرت‌هاي دو بار خرد شده با دو زمان مصرف (كل نيتروژن در پاييز و در پاييز و در بهار) در چهار سطح نيتروژن (صفر، 30، 60 و 90 كيلوگرم در هكتار) روي هفت ژنوتيپ گندم ديم در سه تكرار در سال زراعي 90-1389 در ايستگاه تحقيقات كشاورزي ديم مراغه به اجرا درآمد. صفات مختلف گياهي مرتبط با تنش خشكي و تنش نيتروژن اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد شاخص حساسيت به تنش خشكي (SSI) مناسب‌ترين شاخص براي بررسي ارتباط بين تنش خشكي و مديريت‌ نيتروژن بود. بر اساس اين شاخص مصرف 30، 60 و 90 كيلوگرم نيتروژن در هكتار توانست شدت تنش خشكي را به ترتيب 55، 88 و 64% كاهش دهد كه اين نسبت‌ها معادل با افزايش به ترتيب 810، 1362 و 942 كيلوگرم در هكتار عملكرد دانه بود. در محدوده مصرف بهينه اقتصادي نيتروژن (0 = ND) شاخص حساسيت تنش خشكي به كمينه مقدار خود رسيد ولي در مقادير بالاتر (0 < ND) و پايين‌تر (0 > ND) از آن افزايش يافت، به طوري كه در محدوده پايين‌تر 5/4 برابر محدوده بالاتر بود. با كاهش هر 10 كيلوگرم نيتروژن در هكتار از مصرف بهينه اقتصادي نيتروژن، شاخص SSI، 15/0 افزايش و عملكرد دانه 171 كيلوگرم در هكتار كاهش يافت. نتايج نشان داد، براي توليد عملكردهاي بيش از 2500 كيلوگرم در هكتار تيمار N60 و براي عملكردهاي پايين‌تر از 1900 كيلوگرم در هكتار تيمار N30 مورد نياز بود كه براي محدوده 0 > ND مصرف تقسيطي و براي 0 < ND مصرف پاييزي مناسب بود. در محدوده مصرف بهينه اقتصادي نيتروژن (0 =ND ) زمان مصرف نيتروژن تاثير معني‌داري نداشت. شاخص ميانگين حسابي (MP) چهار ژنوتيپ رصد، Cereal4، آذر2 و اوحدي و شاخص SSI سه ژنوتيپ Cereal2، Cereal4 و رصد را متحمل‌ترين ژنوتيپ‌ها شناسايي كردند. در حالي‌كه براي كاهش اثر تنش خشكي از طريق مصرف بهينه نيتروژن، ژنوتيپ‌هاي Cereal2، Cereal4 و رصد مناسب‌ترين ژنوتيپ‌ها شناخته شدند. نتايج اين پژوهش نشان داد علاوه بر اين‌كه بين تنش خشكي و مديريت مصرف نيتروژن اثر متقابل وجود دارد، با مديريت بهينه مصرف نيتروژن نيز مي‌توان شدت اثر تنش خشكي بر عملكرد گندم ديم را كاهش داد.

This experiment was carried out as split split plot arrangement in randomized complete block design with three replications. Treatment included Nitrogen application time (whole fertilization of N in fall, and its split fertilization as 2/3 in fall and 1/3 in spring), Nitrogen rates (0, 30, 60 and 90 kg N ha-1) and seven bread wheat genotypes. Plant traits related to drought and nitrogen stresses were measured. Results showed that stress susceptibility index (SSI) was suitable for evaluation of relation between drought stress and N managements. According to this index, 30, 60 and 90 kgha-1 N application decreased drought stress intensity by 55, 88 and 64% compared to control, respectively. These findings were equal to an increase of 810, 1362 and 942 kgha-1 grain yield, respectively. SSI was lowest in economical optimum N rate. However, in both low and high range of N application rates drought stress effect increased compared to N economical optimum rate (ND = 0). This increase 4.5 times higher for low nitrogen application (ND < 0) in comparison with high rates (ND > 0), i.e. for every application of 10 kg N.ha-1 under economical optimum rate, SSI increased by 0.15 and grain yield of rainfed wheat decreased by 171 kgha-1. Moreover, our results showed that for obtaining higher grain yield (over 2500 kgha-1), at least 60 kg N ha-1 was required, whereas this amount should not be more than 30 kgNha-1 for low grain yields (less than 1900 kgha-1). Results of this study showed that split application of N for ND < 0 and its fall application for ND > 0 may be recommended; however, it seems that application time is not important where ND = 0. Mean productivity (MP) index identified Rasad, Cereal4, Azar2 and Ohadi and SSI identified Cereal2, Cereal4 and Rasad as the most tolerant bread wheat genotypes. However, Cereal2, Cereal4 and Rasad were more suitable for reduction of the effect of drought stress. Finally there was an interaction between N application and drought stress. Therefore, it can be concluded that the reduction of drought stress effect may be achieved through optimezed N application management for some rainfed wheat genotypes.