اثر سن نشا و تراکم گیاه بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج (Oryza sativa L.) در استان هرات- افغانستان

دوفصلنامه ی علوم به زراعی گیاهی

مقاله 2، دوره 9، شماره 2، آذر 1398، صفحه 107-119   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

حمیدالله ناصری¹؛ سیدمحسن نبوی کلات2*^{* 2}؛ رضا صدرآبادی حقیقی³

¹1- دانشجوی کارشناسی ارشد زراعت، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران

²2- دانشیار، گروه علوم کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران

³3- استاد، گروه علوم کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران

چکیده

به منظور مطالعه اثر سن نشا و تراکم گیاه  بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج  (رقم صدری) آزمایشی مزرعه­ای در مرکز تحقیقات کشاورزی اردوخان استان هرات افغانستان (طول جغرافیایی "49 '11 °62 و عرض جغرافیایی "35 '20 °34) در سال زراعی 97-1396 انجام شد. آزمایش به صورت کرت­های خرد شده (اسپلیت پلات) در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد. سن نشا در سه سطح شامل (20، 30 و 40 روز) به عنوان عامل اصلی وتراکم کاشت درچهار سطح شامل (13، 17، 22 و 33 گیاه در متر مربع) به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر سن نشا بر تعداد پنجه درگیاه، تعداد دانه درخوشه و عملکرد دانه و اثر تراکم گیاه بر تمام صفات جز وزن هزار دانه معنی­دار بود. اثر متقابل دو عامل بر هیچ یک از صفات تاثیر معنی­دار نداشت. مقایسه میانگین صفات نشان داد،  بیش­ترین تعداد دانه در خوشه و عملکرد دانه در هکتار در سن  نشای 30 روز به دست آمد. همچنین بیش­ترین تعداد پنجه درگیاه، تعداد پنجه بارور، تعداد دانه در خوشه و درصد دانه پوک در تراکم 13 گیاه در متر مربع و بالاترین عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت و عملکرد دانه در هکتار در تراکم 33 گیاه در مترمربع حاصل شد. بر اساس ضریب همبستگی ساده صفات، عملکرد دانه دارای همبستگی مثبت و معنی­دار با عملکرد بیولوژیک، تعداد پنجه بارور در گیاه  و تعداد دانه در خوشه بود.

کلیدواژه‌ها

واژه‌های کلیدی: اجزای عملکرد؛ درصد دانه پوک؛ ضرایب همبستگی؛ عملکرد دانه

اصل مقاله

مقدمه

از میان غلات دانه­ریز، برنج پس از گندم مهم­ترین منبع غذایی انسان بوده و غذای اصلی حدود نیمی از مردم جهان و اغلب مردم کشورهای آسیایی را تشکیل می­دهد. سطح زیر کشت این محصول در جهان در حدود 5/146 میلیون هکتار می­باشد (20). سطح  زیر کشت برنج در افغانستان حدود 117 هزار هکتار با تولید سالیانه حدود 350 هزار تن می­باشد که در 17 استان (ایالت) کشت می­شود. سطح کشت این محصول در استان هرات نیز کمی بیش از 3 هزار هکتار است. میزان مصرف سالیانه برنج در افغانستان حدود 570 هزار تن می­باشد.

به کار گرفتن روش­های صحیح مدیریت زراعی از عوامل موفقیت تولید هر محصولی از جمله برنج می­باشد. در بین این عوامل، مدیریت نشای برنج و تراکم مطلوب از مهم­ترین عوامل زراعی موثر بر عملکرد محسوب می­شود. اغلب ارقام برنج به سن نشا در زمان انتقال به زمین اصلی حساس بوده و استقرار اولیه در زمین اصلی بستگی زیادی به انتخاب صحیح سن نشا دارد (21، 26). همچنین بسیاری از صفاتی که در عملکرد گیاه موثر هستند مانند تعداد پنجه، طول خوشه، تعداد دانه در خوشه و وزن هزار دانه در ارقام مختلف می­توانند تحت تاثیر سن نشا قرار گیرند (13). زیرا انطباق مناسب مراحل حساس فنولوژیک گیاه با عوامل اکولوژیک مانند طول روز و متوسط دمای مناسب حائز اهمیت فراوان است و نقش مهمی در بهبود صفات فوق و در نتیجه افزایش راندمان تولید دارد (4).

کشاورزان گیاهچه­های برنج را در سنین مختلف نشا می­کنند، اما نشاهای با سنین 25 تا 50 روز معمول­تر است (23). نتایج تحقیقات در این زمینه نیز متفاوت می­باشد. اما در اغلب گزارش­ها دامنه­ای از 20 تا 40 روز سن نشا به عنوان سن مطلوب توصیه می­شود (5). به عنوان یک اصل کلی و بر اساس نتایج اکثر پژوهش­های انجام شده، اغلب محققان معتقد هستند نشاهای جوان­تر نسبت به نشاهای مسن­تر بهتر می­توانند خودشان را با شرایط محیطی تطبیق دهند (18). پرامانیک و برا (21) معتقد هستند رشد سریع­تر، توسعه برگ­ها، تولید پنجه­های بیشتر و بهره­گیری مناسب از منابع محیطی سبب افزایش عملکرد دانه در نشاهای جوان­تر در مقایسه با نشاهای مسن می­گردد. در مقابل، نتایج تحقیقات زیادی حاکی از آن است که عملکرد و اجزای عملکرد برنج با افزایش سن نشا کاهش معنی­داری می­یابد (22،26).

تراکم مناسب یکی از عوامل بسیار مهم رسیدن به حداکثر عملکرد کمی و کیفی تمام محصولات زراعی  است. زیرا محصولات زراعی جهت رشد و تامین نیازهای غذایی به شدت به درجه­ حرارت، تابش خورشیدی، رطوبت و حاصلخیزی خاک وابسته هستند. به همین دلیل، تراکم­های پایین ممکن است حداکثر دسترسی به این عوامل را محدود و به نوعی سبب هدر رفت منابع شود و تراکم­های بالاتر از حد مطلوب سبب افزایش رقایت درون گونه­ای و در نتیجه کاهش رشد و عملکرد گیاه گردد. بنابراین تعیین تراکم مناسب جمعیت گیاهی در واحد سطح برای رسیدن به حداکثر عملکرد ضروری است (14). اغلب نتایج پژوهش­ها در این زمینه حاکی است که با افزایش تراکم تا حد معین صفاتی مانند تعداد پنجه بارور و یا تعداد دانه در خوشه کاهش، ولی به دلیل افزایش تعداد خوشه در واحد سطح، عملکرد افزایش می­یابد. مبصر و همکاران (19) با مطالعه تراکم­های مختلف در برنج مشاهده کردند که با افزایش تراکم از 11 بوته به 44 بوته در متر مربع تعداد کل پنجه بارور در گیاه کاهش ولی به علت افزایش تعداد خوشه در واحد سطح عملکرد دانه افزایش یافت. همچنین مرادپور و همکاران (11) دریافتند با افزایش تراکم از 17 به 68 گیاه در مترمربع عملکرد دانه برنج افزایش یافت. خدادادی بالانقیبی و همکاران (3) در بررسی اثر دو تراکم کاشت 40 و 120 گیاه در متر مربع حاصل از آرایش کاشت 15×5/16 و 3/8×10 سانتی­متر مربع و 1 و 3 نشا در هر کپه بر عملکرد دانه برنج، بیشترین عملکرد دانه را در تراکم 120 گیاه در متر مربع مشاهده کردند. بر خلاف این نتایج، کاهش عملکرد دانه با افزایش تراکم نیز در برخی پژوهش­ها گزارش شده است. سعیدزاده و همکاران (6) در مطالعه 4 تراکم 1، 3، 5، 7 و 9 نشا در هر کپه مشاهده کردند که بیشترین عملکرد دانه شلتوک در تراکم 3 گیاه در هر کپه به دست آمد و با افزایش تراکم عملکرد دانه شلتوک کاهش یافت. باید توجه داشت که در تراکم­های بیشتر از حد مطلوب، کاهش وزن بوته­ها به حدی است که افزایش عملکرد ناشی از افزایش تعداد بوته در واحد سطح خنثی می‌شود (10).

رشد جمعیت در افغانستان، سبب افزایش تقاضا برای محصول برنج در آینده خواهد بود. بنابراین بهبود و افزایش عملکرد در واحد سطح بسیار ضروری است. لذا با توجه به عدم اطلاعات کافی در منطقه مورد مطالعه، این پژوهش با هدف بررسی اثرات سن نشا و تراکم گیاه در واحد سطح بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج رقم صدری در منطقه هرات افغانستان انجام شد.

 

مواد و روش­ها

این پژوهش به منظور مطالعه اثر سن نشا و تراکم گیاه در واحد سطح بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج  (رقم صدری)  آزمایشی مزرعه­ای در مرکز تحقیقات کشاورزی اردوخان استان هرات افغانستان در سال زراعی 97-1396 انجام شد. منطقه هرات با طول جغرافیایی "49 '11 °62 ، عرض جغرافیایی "35 '20 °34 و ارتفاع 944 متر از سطح دریا دارای اقلیم خشک و نیمه خشک با میانگین بارش سالانه 185 میلی­متر می­باشد.

آزمایش به صورت کرت­های خرد شده (اسپلیت پلات) در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در 3 تکرار اجرا شد. سن نشا در سه سطح شامل (20، 30 و 40 روز) به عنوان عامل اصلی وتراکم کاشت درچهار سطح شامل (13، 17، 22 و 33 گیاه در متر مربع) که با تغییر فاصله روی (10، 15، 20 و 25 سانتیمتر) به دست آمد به عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد.

هر کرت فرعی شامل 4 ردیف کاشت با فاصله بین ردیف 30 سانتیمتر و طول 4 متر و بنابراین ابعاد هر کرت فرعی (8/4= 2/1 × 4) متر مربع بود. فاصله هر دو کرت فرعی از یکدیگر 60 سانتیمتر (2 ردیف نکاشت)، فاصله کرت­های اصلی 90 سانتیمتر (3 ردیف نکاشت) و فاصله بلوک­ها (تکرارها) از یکدیگر نیز در حدود 5/1 متر در نظر گرفته شد.

جهت کشت خزانه ابتدا بذور به مدت 48 ساعت خیسانده و سپس کشت در خزانه به روش غرقاب بر اساس سن نشا از تاریخ 24 فروردین جهت نشاهای با سن 40 روز شروع و با فاصله 10 روز و بر اساس تیمارهای سن نشا انجام شد. مراقبت از نشاها در خزانه مطابق روش­های معمول در منطقه صورت گرفت. انتقال نشاها به زمین اصلی در تاریخ 4 خرداد و به صورت هم­زمان برای هر 3 تیمار سن نشا انجام شد. نشاکاری با رعایت عمق کاشت یکنواخت و به صورت تک نشا انجام گرفت. میزان کود مصرفی بر اساس توصیه­های محل حدود 30 کیلوگرم در هکتار فسفر (P₂O₅) و 60 کیلوگرم در هکتار نیتروژن خالص بود. فسفر از منبع د­ی آمونیم فسفات و نیتروژن پس از کسر نیتروژن موجود در کود دی آمونیم فسفات مابقی از منبع اوره تامین شد. تمامی کود دی­آمونیم فسفات و 40 درصد اوره در مرحله کاشت نشاها در زمین اصلی به خاک اضافه شد. مابقی کود اوره، 35 درصد در مرحله پنجه­زنی، 20 درصد در مرحله قبل از خوشه و 5 درصد در مرحله خوشه­دهی به صورت سرک استفاده شد. در طول دوره رشد گیاه در خزانه و زمین اصلی آفت و یا بیماری خاصی که نیاز به مبارزه داشته باشد مشاهده نشد. اما دو مرحله وجین دستی علف­های هرز انجام شد.

تعداد پنجه­ها در گیاه در دو مرحله، یکی ابتدای ساقه رفتن که پایان مرحله پنجه­زنی فعال می­باشد برای تعیین تعداد پنجه در گیاه و دیگری در زمان برداشت که نشان دهنده پنجه­های بارور است در 5 نمونه تصادفی از دو ردیف میانی شمارش شدند. در مرحله رسیدگی نیز تعداد 5 گیاه به عنوان نمونه تصادفی از دو ردیف میانی انتخاب و صفاتی مانند تعداد دانه در خوشه، وزن هزار دانه و درصد دانه­های پوک اندازه­گیری شد. برای برداشت نهایی دانه (شلتوک)، عملکرد بیولوژیک و محاسبه شاخص برداشت پس از حذف 5/0 متر از ابتدا و انتهای دو ردیف میانی کل سطح (8/1= 6/0 × 3 متر مربع) برداشت شد. برداشت محصول در نشاهای 40 روز در تاریخ 29 شهریور و در نشاهای 30 و 20 روز به ترتیب در تاریخ­های 10 و 20 مهرماه انجام شد. دانه­های شلتوک به روش مکانیکی جدا  و پس از رسیدن به رطوبت حدود 14% توزین و عملکرد دانه شلتوک در هر کرت و نهایتا" عملکرد دانه  شلتوک در هکتار محاسبه شد. بوته­های هر کرت نیز جهت خشک شدن و توزین برای محاسبه عملکرد بیولوژیک بر روی یک پلاستیک به مدت دو هفته در شرایط مزرعه رها شد. پس از اطمینان از خشک شدن بوته­ها، توزین انجام و بعد از اضافه نمودن وزن شلتوک برداشت شده از هر کرت به عنوان عملکرد بیولوژیک حاصل از آن کرت در نظر گرفته شد و سپس بر اساس عملکرد بیولوژیک در هکتار محاسبه شد.

جهت مدیریت داده­ها، تجزیه و تحلیل آن­ها، رسم شکل­ها و محاسبه ضرایب همبستگی صفات از نرم افزارهای Mstat-c و Excel استفاده شد. مقایسه میانگین­ها به روش آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال آماری 5 درصد انجام شد.

 

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس در جدول 1 آورده شده است. بر اساس این نتایج اثر بلوک بر عملکرد بیولوژیک در سطح احتمال 5 درصد، اثر سن نشا بر تعداد پنجه در گیاه در سطح احتمال 1 درصد و بر تعداد دانه در خوشه و عملکرد دانه در سطح احتمال 5 درصد معنی­دار و بر بقیه صفات غیر معنی­دار بود. اثر تراکم کاشت بر تعداد پنجه در گیاه، تعداد پنجه بارور در گیاه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه و شاخص برداشت در سطح احتمال 1 درصد و بر تعداد دانه در خوشه و درصد دانه پوک در سطح 5 درصد معنی­دار بود ولی بر وزن هزار دانه اثر معنی­دار نداشت. اثر متقابل دو عامل نیز بر هیچ یک از صفات اندازه­گیری شده معنی­دار نبود.

جدول 1-  تجزیه واریانس صفات تحت تاثیر تیماری آزمایش (میانگین مربعات)

منابع تغییر	درجه آزادی	تعداد پنجه	تعداد پنجه بارور	تعداد دانه در خوشه	درصد دانه پوک	وزن هزار دانه	عملکرد بیولوژیک	عملکرد دانه	شاخص برداشت
بلوک	2	19/9ns	08/4ns	1/419ns	97/8ns	1/4ns	5/47*	73/0ns	02/10ns
سن نشا (A)	2	5/293**	58/7ns	58/1456*	87/79ns	95/10ns	17/21ns	53/4*	09/18ns
خطا (a)	4	65/5	41/2	3/207	51/40	12/7	97/6	47/0	14/6
تراکم ( B)	3	3/198**	3/48**	2/1544*	55/91*	13/7ns	8/220**	43/36**	3/115**
A×B	6	15/61ns	25/19ns	7/203ns	2/13ns	66/7ns	15/10ns	422/0ns	86/4ns
خطا (b)	12	68/27	3/10	05/457	79/28	4/8	81/6	435/0	98/2
ضریب تغییرات		2/16	7/16	5/11	4/16	3/8	9/7	1/12	6/10

ns غیر معنی­دار، * و ** به ترتیب معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد و یک درصد آماری

 

تعداد پنجه و تعداد پنجه بارور در گیاه

بررسی اثر سن نشا بر تعداد پنجه در گیاه برنج نشان داد که با افزایش سن نشا تعداد پنجه در گیاه کاهش یافت. به طوری که میانگین بیشترین تعداد پنجه در نشاهای 20 روز و کمترین در نشاهای 40 روز مشاهده شد. این تفاوت در حدود 25 درصد بود. تفاوت میانگین تعداد پنجه در هر سه سن نشا از نظر آماری معنی­دار بود (شکل 1).

مطابق نتایج حاصل از این پژوهش، کاهش تعداد پنجه در گیاه برنج با افزایش سن نشا در مطالعه­های متعددی گزارش شده است. سرور و همکاران (23) بیش­ترین تعداد پنجه را در نشاهای 10 روز نسبت به نشاهای 20، 30 و 40 روز گزارش کردند. همچنین خیری و مبصر (4) مشاهده نمودند که با افزایش سن نشا، تعداد کل پنجه و تعداد پنجه‌های بارور به ترتیب از 13/11 و 03/11 عدد در نشاهای 20 روز به 19/10 و 10 عدد در نشاهای 40 روز کاهش یافت. سابدی (25) نیز بیشتر بودن تعداد پنجه در گیاه در نشاهای 20 روز نسبت به نشاهای 40 روز را گزارش نمودند.

 

شکل 1- اثر سن نشا بر تعداد پنجه در گیاه

 

محققین معتقدند افزایش سن نشا سبب می­شود که مرحله فنولوژیک پنجه­زنی با درجه حرارت­های بالاتر محیط مصادف شود. در نتیجه سرعت ظهور پنجه در گیاه افزایش ولی طول دوره پنجه­دهی کاهش می­یابد. بنابراین نشاهای با سن کمتر در مقایسه با نشاهای با سن بیشتر این مرحله فنولوژیک را در شرایط حرارتی مناسب­تری سپری می‌کنند (24).

مقایسه میانگین تعداد پنجه و تعداد پنجه بارور در گیاه تحت تاثیر تراکم گیاه نشان داد که تفاوت میانگین­های این دو صفت در تمام تراکم­های اعمال شده از نظر آماری معنی­دار بود. با افزایش تراکم گیاه در واحد سطح تعداد پنجه و تعداد پنجه بارور در گیاه کاهش یافت.کاهش تعداد پنجه در گیاه در تراکم 33 گیاه در متر مربع نسبت به تراکم 13 گیاه 30 و تفاوت پنجه بارور در حدود 24 درصد بود (جدول 2). کاهش تعداد پنجه با افزایش تراکم توسط دیگر محققین نیز گزارش شده است. بزرگی و همکاران (14) بیش­ترین تعداد پنجه در گیاه را در آرایش کاشت 25×25 در مقایسه با آرایش کاشت 20×20 و 15×15 سانتی­متر و محمدی و همکاران (10) حداکثر تعداد پنجه بارور در گیاه را در کم­ترین میزان تراکم حاصل از آرایش کاشت 18×30 سانتی­متر در مقایسه با آرایش کاشت 12×30، 14×30 و 16×30 سانتی­متر مشاهده کردند. سرور و همکاران (23) هم بیش­ترین تعداد پنجه بارور را در کم­ترین تراکم کاشت که مورد مطالعه قرار داده بودند گزارش کردند. کاهش تعداد پنجه در گیاه با افزایش تراکم ناشی از افزایش رقابت درون گونه­ای برای عوامل محیطی مانند فضا و نور می­باشد که در نتیجه آن میزان تشکیل پنجه کاهش و درصد مرگ و میر آن افزایش می­یابد.

جدول 2-  مقایسه میانگین صفات مورد بررسی تحت تاثیر تراکم

تراکم                    (گیاه در متر مربع)	تعداد پنجه	تعداد پنجه بارور	تعداد دانه در خوشه	درصد دانه پوک	عمکرد بیولوژیک (تن در هکتار)	عملکرد دانه (تن در هکتار)	شاخص برداشت (درصد)
13	4/38a	4/22a	6/194a	7/34a	27d	3/3d	2/12d
17	7/31c	7/18b	1/189b	6/33b	7/31c	69/4c	8/14c
22	2/32b	4/18b	185 c	6/33b	5/33b	68/5b	1/17b
33	27d	17 c	1/171d	8/28c	39a	07/8a	6/20a

در هر ستون میانگین­های دارای حروف مشترک فاقد نفاوت معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد آماری هستند.

 

تعداد دانه در خوشه

تفاوت میانگین تعداد دانه در خوشه تحت تاثیر سن نشا از نظر آماری معنی­دار بود. بیش­ترین تعداد دانه در خوشه در گیاهانی مشاهده شد که با سن نشای 30 روز به زمین اصلی انتقال یافته بودند و کمترین آن در نشاهای 40 روز به دست آمد. اختلاف بین میانگین تعداد دانه در خوشه در این دو سن نشا در حدود 7 درصد بود (شکل 2).

تعداد دانه در خوشه از مهم­ترین اجزای عملکرد در محصول برنج است. تحت تاثیر قرار گرفتن این صفت با سن نشا توسط دیگر محققین نیز گزارش شده است. رمضانی و جلالی (5) گزارش کردند که تعداد دانه در خوشه گیاهان حاصل از نشاهای 30 روز نسبت به نشاهای 25 و 35 روز حدود 2/6 و 7/4 درصد افزایش داشت. فاروک و همکاران (15) افزایش تعداد دانه در خوشه در نشاهای 28 روز را گزارش کردند. اما شوکلا و همکاران (24) بیش­ترین تعداد دانه در خوشه را در نشاهای 10 روزه در مقایسه با نشاهای 15 روز مشاهده کردند.

 

شکل 2- اثر سن نشا بر تعداد دانه در خوشه

 

بررسی میانگین تعداد دانه در خوشه در تراکم­های مختلف حاکی از کاهش معنی­دار تعداد دانه در خوشه با افزایش تراکم بود. بیش­ترین تعداد دانه در خوشه در تراکم 13 گیاه در متر مربع به دست آمد. این افزایش نسبت به تراکم 33 گیاه در متر مربع در حدود 12 درصد بود (جدول 2).

بیشتر بودن تعداد دانه در خوشه در تراکم­های پایین قابل تصور و در اغلب پژوهش­ها گزارش شده است که با نتایج پژوهش حاضر مطابقت دارد. محمدی و همکاران (10)، سعیدزاده و همکاران (6) و بزرگی و همکاران (14) بیش­ترین تعداد دانه در خوشه را در کم­ترین تراکم مورد مطالعه گیاه در واحد سطح گزارش کردند. افزایش تعداد دانه در خوشه در تراکم­های پایین می­تواند ناشی از کاهش رقابت درون گونه­ای برای عوامل محیطی و در نتیجه دسترسی بهتر به فضا، نور و عناصر غذایی جهت انجام فتوسنتز با کارایی بیشتر باشد که در تشکیل و پر شدن دانه در خوشه موثر خواهد بود.

درصد دانه پوک

در این پژوهش این صفت تحت تاثیر سن نشا قرار نگرفت در صورتی که برخی مطالعه­ها در این زمینه تحت تاثیر قرار گرفتن درصد دانه پوک با سن نشا را گزارش کرده­اند. خیری و مبصر (4) افزایش درصد دانه پوک با افزایش سن نشا تا 40 روز را مشاهده کردند.

مقایسه میانگین درصد دانه پوک در تراکم گیاه در واحد سطح نشان داد که بیش­ترین درصد دانه پوک در گیاه در کم­ترین تراکم یعنی در تراکم 13 گیاه در متر مربع و کم­ترین آن در بالاترین تراکم یعنی 33 گیاه در متر مربع مشاهده شد. اختلاف درصد دانه پوک در این دو تراکم در حدود 18 درصد بود. اختلاف میانگین درصد دانه پوک در دو تراکم 17 و 22 گیاه در متر مربع از نظر آماری معنی­دار نبود اما این اختلاف با سایر تراکم­ها معنی­دار بود (جدول 2). افزایش تعداد پنجه و پنجه بارور در گیاه در تراکم­های پایین و در نتیجه افزایش میزان دانه­های نارس در پنجه­هایی که دیرتر تشکیل شده است می­تواند از مهم­ترین دلایل افزایش درصد دانه پوک در تراکم­های پایین نسبت به تراکم­های بالاتر باشد (12). در تراکم­های بالا، گیاه دارای تعداد پنجه کمتری بوده و دانه­ها به طور عمده در سنبله­های ساقه­های اصلی تشکیل می­گردد به همین دلیل از رسیدگی یکنواخت­تری برخوردار هستند.

بر خلاف نتایج حاضر محمدی و همکاران (10) و سعیدزاده و همکاران (6)، گزارش کردند که درصد دانه پوک تحت تاثیر تراکم کاشت قرار نگرفت.

وزن هزار دانه

وزن هزار دانه تحت تاثیر سن نشا و تراکم گیاه در واحد سطح و اثرات متقابل آنها قرار نگرفت. متوسط وزن دانه از اجزای مهم عملکرد می­باشد که تحت تاثیر خصوصیات وراثتی گیاه است. اما می­تواند به شدت تحت تاثیر شرایط محیطی قرار گیرد. نامناسب بودن شرایط محیطی مانند بالا بودن دما و تنش رطوبتی در دوره پر شدن دانه­ها از مهم­ترین دلایلی است که می­تواند وزن دانه را تحت تاثیر قرار دهد (23). لذا عدم تحت تاثیر قرار گرفتن وزن دانه با سن نشا و تراکم گیاه در این مطالعه می­تواند ناشی از عدم برخورد دوره پر شدن دانه­ها با شرایط محیطی نامناسب باشد.

عملکرد بیولوژیک

در این مطالعه اثر سن نشا بر عملکرد بیولوژیک از نظر آماری معنی­دار نبود. در برخی از پژوهش­ها نیز چنین نتیجه­ای حاصل شده است. خیری و مبصر (4) و آدهیکاری و همکاران (12) نیز گزارش نمودند که سن نشا فاقد اثر معنی­دار بر عملکرد بیولوژیک در برنج است. در حالی که برخی دیگر از محققین اثر معنی­دار سن نشا بر عملکرد بیولوژیک را گزارش نموده­اند. گیلانی و همکاران (9) بیش­ترین بیوماس برنج را در نشاهای 25 روز و سرور و همکاران (23)، بیش­ترین عملکرد بیولوژیک را در نشاهای 10 روز گزارش کردند.

تفاوت میانگین­های عملکرد بیولوژیک در تراکم­های اعمال شده از نظر آماری معنی­دار بود. با افزایش تراکم گیاه در واحد سطح عملکرد بیولوژیک افزایش یافت. به طوری که بیش­ترین میزان عملکرد بیولوژیک در تراکم 33 گیاه در متر مربع حاصل شد. این افزایش نسبت به تراکم 13 گیاه در متر مربع در حدودد 31 درصد بود (جدول 2). در این مطالعه و با وجود این که با افزایش تراکم و بر اثر واکنش پلاستیکی گیاه، تعداد پنجه در گیاه و در نتیجه جثه تک بوته کاهش داشت ولی زیادتر بودن تعداد گیاه در واحد سطح به طور قابل ملاحظه­ای این کاهش را جبران و سبب افزایش معنی­دار عملکرد بیولوژیک گردید. چنین نتیجه­ای در بسیاری از مطالعه­ها مشاهده شده است. مرادپور و همکاران (11)، با مطالعه چهار تراکم 17، 34، 51 و 68 گیاه در متر مربع بیش­ترین عملکرد بیولوژیک را در تراکم 68 گیاه مشاهده کردند که با سایر تراکم­ها تفاوت معنی­دار داشت. همچنین سعیدزاده و همکاران (6) و خدادادی بالانقیبی و همکاران (3) بیش­ترین عملکرد بیولوژیک را در بالاترین سطح تراکم مورد مطالعه گزارش کردند. البته نتایج متفاوت نیز گزارش شده است. بزرگی و همکاران (14)، با مطالعه سه آرایش کاشت 25×25، 20×20 و 15×15 سانتی­متر بیش­ترین عملکرد بیولوژیک را در تراکم 20×20 سانتی­متر مشاهده کردند.

بررسی ضرایب همبستگی ساده صفات نشان داد که عملکرد بیولوژیک همبستگی مثبت و معنی­داری با تعداد پنجه بارور در گیاه (*38/0=r) و تعداد دانه در خوشه (*36/0=r) داشت (جدول 3). مطابق این نتایج شوکلا و همکاران (24) و محمدی و همکاران (10) همبستگی مثبت و معنی­دار عملکرد بیولوژیک با تعداد پنجه بارور (خوشه در واحد سطح) و تعداد دانه در خوشه را گزارش کردند.

عملکرد دانه

بررسی اثر سن نشا بر عملکرد دانه حاکی از تفاوت معنی­دار میانگین عملکرد در هر سه سن نشا بود. بیش­ترین عملکرد دانه در هکتار در سن نشای 30 روز و کم­ترین آن در سن نشای 40 روز حاصل شد. تفاوت میانگین عملکرد در این دو تیمار در حدود 23 درصد بود (جدول 2).

مطالعه­های متعددی نشان داده است که عملکرد دانه برنج تحت تاثیر سن نشا قرار می­گیرد. مطابق نتایج این مطالعه، رمضانی و جلالی (5) مشاهده نمودند که بالاترین میزان عملکرد دانه در نشاهای 30 و 35 روز به دست آمد که تفاوت آماری معنی­داری با عملکرد دانه در نشاهای 25 روز داشتند. همچنین کوات و همکاران (16) انتقال  نشاها در سن 28 روز را مناسب­تر دانستند. اما بر خلاف این نتایج شوکلا و همکاران (24)  بالاترین میزان عملکرد دانه را در نشاهای 10 روز گزارش کردند. همچنین فتحعلی­نژاد و همکاران (8) بالاترین عملکرد دانه در کشت مکانیزه برنج را در نشاهای 20 روز در مقایسه با سنین 27، 33 و 40 روز مشاهده کردند. تفاوت این نتایج احتمالا" به دلیل متفاوت بودن روش­های مدیریت زراعی از قبیل تهیه خزانه، تهیه بستر بذر و چگونگی روش­های نشاکاری باشد. بررسی مطالعه­های انجام شده حاکی است که معمولا" نشاهای با سن کمتر در کشت­های کاملا" مکانیزه موفق­تر هستند و نشاهای با سنین 25 تا 35 روز در کشت­های غیر مکانیزه و شرایط نامطلوب­تر بستر کشت نتایج بهتری دارند.

تفاوت میانگین عملکرد دانه در تراکم­های مورد مطالعه از نظر آماری معنی­دار بود. با افزایش تراکم گیاه تا 33 گیاه در متر مربع عملکرد دانه افزایش معنی­داری یافت. تفاوت عملکرد دانه در این سطح از تراکم نسبت به تراکم 13 گیاه در متر مربع در حدود 144 درصد بود (جدول 2).

 

شکل 3- اثر سن نشا بر عملکرد دانه

 

با افزایش تراکم و بر اساس واکنش گیاه به تراکم، تعداد پنجه بارور (سنبله) در گیاه و تعداد دانه در خوشه کاهش یافت ولی به دلیل افزایش تعداد گیاه و در نتیجه تعداد سنبله در واحد سطح و همین طور افزایش عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه افزایش چشمگیری یافت و نشان داد که افزایش تعداد سنبله در واحد سطح در این مطالعه عامل موثرتری در تعیین عملکرد بوده است.

در اغلب پژوهش­های انجام شده در مورد اثر تراکم بر عملکرد دانه، افزایش محصول تا سطح معینی از تراکم گزارش شده است که با نتایج این مطالعه مطابقت دارد. لین و همکاران (17)، بیش­ترین عملکرد دانه برنج را در بالاترین سطح تراکم یعنی 210 هزار گیاه در هکتار در سیستم کشتی که کود شیمیایی دریافت کرده بود مشاهده کردند. ابراهیمی­راد و همکاران (1) نیز بیش­ترین عملکرد دانه را بالاترین سطح تراکم که با آرایش کاشت 15×15 به دست آمد و مرادپور و همکاران (11)، بیش­ترین عملکرد دانه را در تراکم 68 گیاه در متر مربع گزارش کردند.

مطالعه همبستگی ساده صفات حاکی است که عملکرد دانه دارای همبستگی مثبت و معنی­دار با عملکرد بیولوژیک (**85/0=r)، تعداد پنجه بارور (**4/0=r) و تعداد دانه در خوشه (**39/0=r) بود. اما همبستگی این صفت با تعداد پنجه در گیاه (**36/0-=r) و درصد دانه پوک (*38/0-=r) منفی و معنی­دار و با وزن هزار دانه غیر معنی­دار بود (جدول 3). همبستگی مثبت و معنی­دار عملکرد دانه برنج با تعداد خوشه در متر مربع و عملکرد بیولوژیک در مطالعه بخشی­پور و همکاران (2) صفایی چائی­کار و همکاران (7) و شوکلا و همکاران (24) نیز گزارش شده است.

در این مطالعه، عملکرد دانه بیش­ترین همبستگی را با عملکرد بیولوژیک داشت. به نظر می­رسد با افزایش عملکرد بیولوژیک به دلیل تجمع مواد فتوسنتزی محدودیت منبع وجود نداشته و سبب دریافت و انباشت ماده خشک توسط دانه­ها (مقصدهای فیزیولوژیک) شده است.

شاخص برداشت

اثر سن نشا بر شاخص برداشت معنی­دار نبود. در حالی که برخی مطالعه­ها اثر معنی­دار سن نشا بر این صفت را گزارش کرده­اند. خیری و مبصر (4) بالاترین شاخص برداشت را در نشاهای 30 روز و سرور و همکاران (23) در نشاهای جوان­تر 10 روز مشاهده کردند.

مقایسه میانگین شاخص برداشت در تراکم­های مختلف تفاوت معنی­دار آماری بین میانگین­های شاخص برداشت را نشان داد. بیش­ترین شاخص برداشت در بالاترین سطح تراکم یعنی 33 گیاه در متر مربع به دست آمد. افزایش شاخص برداشت در این تراکم نسبت به تراکم 13 گیاه در متر مربع در حدود 41 درصد بود (جدول 3).

مطابق این نتایج، خدادادی بالانقیبی و همکاران (3) بیش­ترین شاخص برداشت را در بالاترین سطح تراکم یعنی 120 گیاه در متر مربع مشاهده کردند. بر خلاف این نتایج، سرور و همکاران (23) بزرگی و همکاران (14) و سعیدزاده و همکاران (6) بالاترین شاخص برداشت را در تراکم­های پایین گزارش کردند. تحقیقات متعددی نیز تحت تاثیر قرار نگرفتن شاخص برداشت با تراکم را اعلام کرده­اند.

بر اساس بررسی ضرایب همبستگی صفات، شاخص برداشت با تعداد پنجه بارور (*37/0=r)، عملکرد بیولوژیک (**59/0=r) و عملکرد دانه (**91/0=r) دارای همبستگی مثبت و معنی­دار و با تعداد پنجه در گیاه (*37/-0=r) و درصد دانه پوک (*4/0-=r) دارای همبستگی منفی و معنی­دار بود (جدول 3). همبستگی مثبت و معنی­دار شاخص برداشت با عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک و تعداد پنجه بارور در پژوهش­های محمدی و همکاران (10) و بخشی­پور و همکاران (2) نیز مشاهده شده است.

جدول 3- همبستگی صفات

صفات	تعداد پنجه	تعداد پنجه بارور	تعداد دانه در خوشه	درصد دانه پوک	وزن هزار دانه	عملکرد بیولوژیک	عملکرد دانه	شاخص برداشت
تعداد پنجه	1
تعداد پنجه بارور	56/0**	1
تعداد دانه در خوشه	29/0ns	15/0 ns	1
درصد دانه پوک	38/0*	24/0 ns	35/0*	1
وزن هزار دانه	42/0-**	38/0-*	4/0-**	05/0 ns	1
عملکرد بیولوژیک	26/0- ns	38/0**	36/0*	26/0- ns	19/0 ns	1
عملکرد دانه	36/0-**	4/0**	39/0**	38/0-*	17/0 ns	85/0**	1
شاخص برداشت	37/0-*	37/0*	3/0 ns	4/0-**	11/0 ns	59/0**	91/0**	1

ns غیر معنی­دار، * و ** به ترتیب معنی­دار در سطح احتمال پنج درصد و یک درصد آماری

 

نتیجه­گیری کلی

سن نشا و تراکم گیاه در واحد سطح از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد برنج شناخته می­شود. بر اساس نتایج این مطالعه بالاترین میزان عملکرد دانه در نشاهای با سن 30 روز و بالاترین سطح تراکم مورد مطالعه یعنی مشاهده شد. همبستگی مثبت و معنی­دار عملکرد دانه با تعداد پنجه بارور در گیاه (خوشه در گیاه)، تعداد دانه در خوشه و عملکرد بیولوژیک نشان داد که این صفات می­تواند بیش­ترین تاثیر را بر عملکرد دانه برنج داشته باشد. لازم به ذکر است که این نتایج مربوط به یک مطالعه یک ساله است و می­تواند تحت تاثیر اثر سال قرار گرفته باشد. بنابراین تنها در صورتی که در مطالعه­های مشابه انجام شده در منطقه مورد تائید قرار گیرد قابل توصیه خواهد بود.

 

منابع

1ز.

مراجع

ر-    اخوان، ز. و فلاح نصرت آباد، ع. 1392. تاثیر گوگرد و مایه تلقیح تیوباسیلوس بر pH خاک، وزن خشک و قابلیت جذب فسفر در کلزا.  مجله الکترونیک مدیریت خاک و تولید پایدار، 3 (1): 13-1.
2-    بشارتی، ح. و ملک زاده، ط. 1394. تأثیر گوگرد و تیوباسیلوس بر رشد و جذب برخی عناصر غذایی گیاه سویا در چند چهار خاک آهکی با ظرفیت بافری متفاوت. نشریه پژوهشهای خاک (علوم خاک و آب )، 29 (2): 16-1.
3-    بی نام. 1395. شرکت فناوری زیستی مهر آسیا.
4-    بی نام. 1396.  وزارت جهاد کشاورزی، معاونت برنامه ریزی و اقتصادی، دفتر آمار و فنآوری اطلاعات.
5-    چقازردی، ح.ر.، محمدی، غ. و بهشتی آل آقا، ع. 1392. ارزیابی اثر گوگرد و کود دامی بر خصوصیات رشد گیاه ذرت(سینگل کراس 704 ) و اسیدیته خاک. نشریه پژوهشهای زراعی ایران، 11(1): 170-162.
6-    خادم, ا.، گلچین، ا. و زارع، ا. 1393. تأثیر کودهای دامی و گوگرد بر میزان جذب عناصر غذایی توسط ذرت
(Zea mays L). پژوهش های کاربردی زراعی، 27(103): 11-2.
7-    خاوازی، ک.، جهاندیده مهجن آبادی، ح. و تقی پور، ف. 1397. تأثیر کاربرد گوگرد، باکتری تیوباسیلوس و فسفر بر عملکرد و جذب عناصر غذایی گندم در یک خاک آهکی. نشریه مدیریت خاک و تولید پایدار، 8(2): 41-23.
8-    دورودیان، ح. ر. 1387. بررسی امکان تغییر فسفر قابل جذب خاک‌های آهکی و اثر آن بر عملکرد ذرت. دانش نوین کشاورزی، 6 (18) : 35-27.
9-    رحیمیان، ز. 1390. اثر گوگرد و تیوباسیلوس به همراه ماده آلی بر صفات کمی و کیفی کلزا. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی، 3(12): 27-19.
10-    سید شریفی، ر. و حیدری سیاه خلکی، م. 1394. تاثیر کود های بیولوژیک بر شاخص های رشدی و سهم فرایند انتقال مجدد ماده خشک در عملکرد دانه گندم. مجله پژوهش‌های گیاهی، 28(2): 343-326.
11-    فلاح، ع. ر.، مومنی، س. و شریعتی، ش. 1393. بررسی اثرات کودهای زیستی باکتری‌های محرک رشد و کود نیتروژنه بر پارامترهای کمی و کیفی گندم. تحقیقات کاربردی خاک، 2(1): 114-103.
12-    قبادی، م.، جهان بین، ش.، اولیایی، ح.، مطلبی فرد، ر. و پرویزی، خ. 1392. تأثیر کودهای زیستی فسفر بر عملکرد و جذب فسفر در سیب زمینی. نشریه دانش آب و خاک، 23(2): 138- 125.
13-    طریق الاسلامی، م.، ضرغامی، ر.، مشهدی اکبر بوجار، م.، اویسی، م. 1391. تأثیر تنش خشکی و مقادیرکود نیتروژن بر شاخص های فیزیولوژیک ذرت دانه ای. مجله زارعت و اصلاح نباتات، 8(1): 174-161.
14-    معتمد، ا.  1385. تاثیر مقادیر مختلف گوگرد بر خواص کمی و کیفی گندم رقم پیشتاز. مجله نهال و بذر، 2: 276– 273.
15-    ملکوتی، م. 1378. روش جامع تشخیص و ضرورت مصرف بهینه کودهای شیمیایی، انتشارات دانشگاه تربیت مدرس. تهران. 154 ص.
16-    نوربخش، ف.، بهدانی، م.، جامی الاحمدی، ع. و محمودی، س.1393. ارزیابی اثر تلفیقی کاربرد گوگرد با تیوباسیلوس بر عملکرد کیفی وخصوصیات مورفولوژیک گلرنگ. نشریه بوم شناسی کشاورزی، 6(1): 59-51.
17-    Ahmad, G., Jan, A., Arif, I. and Arif, M. 2006. Phenology and physiology of canola as affected nitrogen and sulfur fertilization. Agronomy Journal, 5 (4): 555-562.
18-    Amanullah, S., Fahad Bashir, A.,  Qahar, A. and Shah, S. 2015. Interactive effects of nitrogen and sulfur on growth, dry matter partitioning and yield of maize.  Pure and Applied Biology, 4(2): 164-170.
19-    Besharaty, H., Khavazi, K. and Saleh-Rastin, N. 2001. Evaluation of some carriers for thiobacillus inoculants used along with sulphur to increase uptake of some nutrients by corn and improve its performance. Plant Nutrition, 672-673.
20-    Cao, H., Zhang. L. and Melis, A. 2000. Bioenergetic and metabolic processes for the survival of sulfur-deprived Dunaliella salina (Chlorophyta). Journal of Applied Phycology, 13: 25-35.
21-    Erdem, H., Torun, M.B., Erdem, N., Yazıcı, A., Tolay, I., Gunal, E. and Ozkutlu, F. 2016. Effects of different forms and doses of sulfur application on wheat. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology, 4(11): 957-961.
22-    Fazili, I.S., Jamal, A., Ahmad, S., Masoodi, M., Khan, J.S. and Abdin, M.Z. 2008. Interactive effect of sulfur and nitrogen on nitrogen accumulation and harvest in oilseed crops differing in nitrogen assimilation potential. Journal of Plant Nutrition, 31(7): 1203-1220.
23-    Ferreira, R. and Teixeira, A. 2005. Sulfur starvation in Lemna leads to degradation of ribulose-bisphosphate carboxylase without plant death. Journal of Biological Chemistry, 267: 7253-7257.
24-    Karimizarchi, M., Aminuddin, H., Khanif, M.Y. and Radziah, O. 2014. Elemental sulfur application effects on nutrient availability and sweet maize response (Zea mays L.) in a high pH soil of Malaysia. Malaysian Journal of Soil Science, 18: 75-86.
25-    Khan, N., Jan, A., Ijaz, I., Khan, A. and Khan, N. 2002. Response of canola to nitrogen and sulfur nutrition. Asian Journal of plant sciences, 5(1): 516-518.
26-    Metwali, M. Ehab-Manal, R., Tarek, H. and Bayoumi, E.Y. 2010. Agronomical traits and biochemical genetic markers associated with salt tolerance in wheat cultivars (Triticum aestivum L.). Australian  Journal of Basic and Applied Sciences, 5(5): 174-183.
27-    Muhammad, A.R., Yang Feng, L., Iqbal, N., Manaf, A., Bin Khalid, M., Rehman, S., Wasaya, A., Ansar, M., Billah, M., Yang, F. and Yang, W. 2018. Effect of sulphur application on photosynthesis and biomass accumulation of sesame varieties under rain fed conditions. Agronomy, 8(149):1- 16.
28-    Qahar, A. and Ahmad, B. 2016. Effect of nitrogen and sulfur on maize hybrids yield and post-harvest soil nitrogen and sulfur. Sarhad Journal of Agriculture, 32(3): 239-251.
29-    Ravi, S., Channal, H.T., Hebsur, N.S. and Dharmatti, P.R. 2010. Effect of sulphur, zinc and iron  nutrition on growth, yield, nutrient uptake and quality of safflower (Carthamus tinctorius L.). Karnataka Journal of Agricultural Science, 21(3): 382-385