بررسی تأثیر تراکم بوته و اسید هیومیک بر عملکرد شلتوک، کارایی مصرف آب و صفات بیوشیمیایی برنج (Oryza sativa L.) در سیستم خشکه‌کاری در شمال ایران

فیزیولوژی محیطی گیاهی

دوره 17، شماره 67، مهر 1401، صفحه 140-151   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/iper.2022.688804

نویسندگان

منیژه کلته¹؛ حسین عجم نوروزی^{* 1}؛ ابوالفضل فرجی²؛ عبدالعزیز حقیقی²؛ ابراهیم غلامعلی پور علمداری³

¹گروه زراعت، واحد گرگان، دانشگاه آزاد اسلامی، گرگان، ایران.

²مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

³دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبد کاووس، ایران.

چکیده

گذر از کشت نشایی به سمت کشت مستقیم برنج در ایران و به ویژه استان گلستان مدت زمان کوتاهی است که آغاز گردیده است و اطلاعاتی در مورد اثر عوامل مختلف از جمله اسیدهیومیک و تراکم بوته بر عملکرد شلتوک و برخی صفات بیوشیمیایی آن در دسترس نیست. بدین منظور آزمایشی در مزرعه ایستگاه تحقیقاتی کشاورزی وابسته به مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی استان گلستان  واقع در شهرستان گنبد در طی ماه­های اردیبهشت تا شهریور در سال 1398 به صورت اسپلیت پلات - فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. تراکم بوته (فاصله بوته روی ردیف) به عنوان عامل اصلی با 4 سطح (5، 10، 15 و 20 سانتی­متر) و مصرف اسیدهیومیک در 2 سطح (مصرف اسیدهیومیک، عدم مصرف اسیدهیومیک) به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شد. کود اسیدهیومیک با غلظت 250 میلی­لیتر در هکتار در سه مرحله  شامل مرحله  پنجه­زنی (4-6 برگی)، به ساقه­رفتن (30-20 روز پس از پنجه­زنی) و مرحله قبل از خوشه­دهی (50 درصد مزرعه به خوشه رفته باشد) اضافه گردید. نتایج نشان داد اثر فاصله بوته روی ردیف و اسید هیومیک بر وزن هزار دانه، عملکرد شلتوک، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، پروتئین دانه، کارایی مصرف آب و کلروفیل a و b و کل معنی­دار بود. همچنین با اعمال فاصله بوته روی ردیف 5 و 10 سانتی­متر به همراه مصرف اسیدهیومیک، بیشترین عملکرد شلتوک و کارایی مصرف آب به دست آمد. از طرفی، محتوی کلروفیل با افزایش تراکم بوته، تغییر معنی­داری نشان داد و مصرف اسیدهیومیک موجب افزایش معنی­دار کلروفیل a و b گردید که به نوبه خود بر افزایش عملکرد شلتوک مؤثر بود. پروتئین شلتوک نیز در فاصله بوته روی ردیف 10 سانتی­متر به همراه مصرف اسیدهیومیک بیشترین میزان را نشان داد. 

کلیدواژه‌ها

Direct-seeded Rice cultivation؛ paddy yield؛ grain protein؛ water use efficiency؛ Chlorophyll a؛ b

مراجع

Aslam, M., Sultana, B., Anwar, F. and Munir, H. (2016). Foliar spray of selected plant growth regulators affected the biochemical and antioxidant attributes of spinach in a field experiment, Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 0(2): 136-145.

Bastos, L.M., Carciochi, W., Lollato, R.P., Jaenisch, B.R., Rezende, C., Schwalbert, R., Vara Prasad, P.V., Zhang, G., Fritz, K.,Foster, C., Wright, Y., Young, S., and  Bradley P. (2020). Winter wheat yield response to plant density as a function of yield environment and tillering potential: A review and field studies, Frontier in Plant Science. 11: 1-17. 

Calvo, P., Louise, N. and Kloepper, J.W. (2014). Agricultural uses of plant biostimulants, Plant and Soil. 383(1-2): 3-41.

Cimrin, K.M., Turkmen, O., Turan, M. and Tuncer, B. (2010). Phosphorus and humic acid application alleviate salinity stress of pepper seedling, African Journal of Biotechnology. 9(36): 5845-5851.

Clerget, B., Buen, C., Domingo, A.J., Layaoen A.L. and Vial, L. (2016). Leaf emergence, tillering, plant growth, and yield in response to plant density in a high-yielding aerobic rice crop, Field Crops Research. 199: 52-64.

Delfine, S., Tognetti, R., Desiderio, E. and Alvino, A. (2005). Effect of foliar application of N and humic acids on growth and yield of durum wheat. Agronomy for Sustainable Development. 25: (183-191).

Fahramand, M., Moradi, H., Noori, M., Sobhkhizi, A., Adibian, M., Abdollahi, S., and Rigi, K. (2014). Influence of humic acid on increase yield of plants and soil properties. International Journal of Farming and Allied Sciences. 3(3): 339-341.

Farooq, M., Siddique, K.H.M., Rehman, H., Aziz, T., Lee D.J. and Wahid, A. (2011). Rice direct seeding: Experiences, challenges and opportunities. Soil and Tillage Research. 111: 87-98.

Forghani, A., Khodabande, N., Habibi, D. and Bankesaz, A. (2010). Reaction of chlorophyll a and b, proline and maize yield of maize to salinity stress and different levels of plant density. Agricultural Research Journal. 2(1): 29-37.

Hatfield, J.L., Thomas, J.S. and John, H.P. (2001). Managing soil to achieve greater water use efficiency: A review, Agronomy Journal. 93: 271–280.

Hou, W., Khan, M.R., Zhanga, J., Lua, J., Rena, T., Conga, R. and Lia, X. (2019). Nitrogen rate and plant density interaction enhances radiation interception, yield and nitrogen use efficiency of mechanically transplanted rice, Agriculture, Ecosystems and Environment. 269: 183-192.

Kiani, A. (2015). Instructions for water productivity on farms. Agricultural Research, Education and Extension Organization. Deputy of Extension. Education publication and Agriculture. 22 Pp.

Kleunen, M.V., Fischer, M. and Schmid, B. (2001). Effects of intraspecific competition on size variation and reproductive allocation in a clonal plant, Oikos. 94: 515-524.

Koocheki, A., and Sarmadnia. G. (2012). Physiology of crop plant. Mashhad University Press. pp. 400. (In Persian).

Liu, M., Wang, C., Wang, F. and Xie, Y. (2019). Maize (Zea mays) growth and nutrient uptake following integrated improvement of vermicompost and humic acid fertilizer on coastal saline soil, Applied Soil Ecology. 142:147-154.

Majnon Hoseini, N., Mohammadi, H., Poustini, K. and Zeinali Khangah, H. (2003). Effect of plant density on yield, chlorophyll content and percentage of relocation in stem characteristics in chickpea cultivars. Iranian Journal of Agricultural Science, 34: 1019-1011. (In Persian with English abstract).

Mehdiniya Afra, J., Niknejad, Y., Falah Amoli, H., and Barari Tari, D. (2019). Evaluation of Chemical and Organic Nutrition Systems on Yield and Water Use Efficiency in Rice (Oryza sativa L.) Cultivars under low Irrigation stress Conditions. Quarterly Journal of Plant Production. 2(2): 162-173. (In Persian with English abstract)

Bremner, J.M. and Mulvaney, C.S. (1982) Nitrogen-Total. In: Page, A.L., Ed., Methods of Soil Analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties, American Society of Agronomy, Soil Science Society of America. 595-624.

Nakano, H., Morita, S., Kitagawa, H., Wada, H. and Takahashi, M. (2012). Grain yield response to planting density in forage rice with a large number of spikelet, Crop Science. 52: 345-350.

Nakhzari Moghadam, A., Parsa, N., Sabori, H. and Bakhtiyari, S. (2013). Effect of humic acid, density and supplemental irrigation on chickpea quality and quantitative traits Cicer arietinum L, Journal of Environmental Stress in Crop Science. 10:183-192. (In Persian with English abstract).

Nardi, S., Pizzeghello, D., Muscolo, A., and Vianello, A. (2002). Physiological effects of humic substances on higher plants. Soil Biology and Biochemistry. 34(11): 1527-36.

Omami, E.N. and Hammes, P.S. (2006). Interactive effects of salinity and water stress on growth, leaf water relations, and gas exchange in amaranth (Amaranthus spp.). New Zealand Journal of Crop and Horticulture Science. 34(1): 33-44.

Osman E. A. M., EL- Masry, A. A. and Khatab, K. A. (2013). Effect of nitrogen fertilizer sources and foliar spray of humic and/or fulvic acids on yield and quality of rice plants. Advances in Applied Science Research. 4(4): 174-183.

Rose, M.T., Patti, A.F., Little, K.R. and Brown, A.L. (2014). A meta-analysis and review of plant-growth response to humic substances: practical implications for agriculture, Advance in Agronomy. 124: 37-89.

Sabzevari, S., Khazaie, H.R., and Kafi, M. (2009). Effect of humic acid on root and shoot growth of two wheat cultivars (Triticum aestivum L.). Journal Water Soil. 23(2): 87-94. (In Persian with English abstract).

Sarwar, G., Schmeisky, H., Hussain, N., Muhammad, S., Tahir, M.A. and Saleem, U. (2009). Variations in nutrient concentrations of wheat and paddy as affected by different levels of compost and chemical fertilizer in normal soil, International Journal on Plant-Soil. 5: 2403-2410.

Sofi A., Ebrahimi M., and Shirmohammadi, E. (2018). Effect of Humic Acid on Germination, Growth, and Photosynthetic Pigments of Medicago sativa L. under Salt Stress. Ecopersia. 6(1): 21-30.

Sofi, A., Ebrahimi, M. and Shirmohammadi, E. (2016). The effect of humic acid fertilizer on quantitative characteristics of flover. Proceedings of 2^nd International Conference on Sustainable Development, Strategies and Challenges with Focus on Agriculture, Natural Resources, Environment and Tourism. Tabriz: Permanent Secretariat of the International Conference on Sustainable Development, Solutions and Challenges; pp. 1-7. (In Persian with English abstract).

Zimdahl, R.L. (2004). Weed-Crop Competition: A Review, 2nd ed. Blackwell Publishing, 2121 State Avenue, Ames, IA50014.

Tsimba, R., Edmeades, G.O., Millner, J.P. and Kemp, P.D. (2013). The effect of planting date on maize grain yields and yield components, Field Crops Research. 150: 135-144.

Weiner, J. (2004). Allocation, plasticity and allometry in plants. Prospect, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics. 6: 207-215.