ارزیابی خصوصیات زراعی و شیمیایی بوم نظام گندم تحت تاثیر الگوهای کشت مضاعف و مدیریت زیستی- شیمیایی کود

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشگاه شهید چمران اهواز گروه زراعت

چکیده

سابقه و هدف: با استفاده‏ی منحصر به فرد از کودهای شیمیایی نمی‏توان به پایداری در تولید محصولات زراعی دست یافت. به‏علاوه حصول عملکرد قابل قبول گیاهان زراعی با استفاده‏ی کودهای زیستی به‏تنهایی امکان‏پذیر نمی‏باشد. بنابراین استفاده از راهکارهای مدیریتی همچون توالی مناسب گیاهان زراعی و استفاده‏ی تلفیقی از کودهای زیستی و شیمیایی می‏تواند در تولید و تداوم محصولات کشاورزی راه‏گشا باشند. بنابراین، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر توالی کاشت گیاهان مختلف زراعی با گندم و تلفیق کاربرد کودهای شیمیایی و زیستی بر عملکرد کمی و کیفی گیاه گندم و وضعیت عناصر در خاک اجرا شد.
مواد و روش‏ها: به‏منظور مطالعه‏ی اثر توالی زراعی و کودهای زیستی در بوم نظام گندم، آزمایشی در مزرعه‌ی پژوهشی دانشکده‌ی‌ کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز در سال زراعی 95-1394 طی دو فصل تابستان و زمستان انجام شد. طرح آزمایشی به‏صورت کرت‏های خرد شده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار بود. عامل اصلی شامل پنج نوع گیاه زراعی پیش کشت قبل از گندم بود که عبارت بودند از: آفتابگردان، ارزن، ذرت، کنجد و ماش. عامل کرت فرعی سه روش مدیریت کود شامل: کاملاً شیمیایی، کاملاً زیستی و تلفیقی بود. عملکرد دانه و اجزای عملکرد گندم و برخی خصوصیات شیمیایی خاک اندازه‌گیری شدند.
یافته‏ها: نتایج این آزمایش نشان داد که بیش‏ترین عملکرد دانه‏ی گندم (1/7 تن در هکتار) در توالی ماش-گندم و در کوددهی تلفیقی به‏دست آمد. کود زیستی کمترین عملکرد کاه، عملکرد دانه و درصد پروتئین را به‌دنبال داشت. در تناوب گندم با گیاهان غیر بقولات، بیش‏ترین عملکرد دانه‌ی گندم (58/5 تن در هکتار) مربوط به توالی آفتابگردان-گندم بود، در حالی‌که بیش‏ترین عملکرد دانه‌ی گندم (91/5 تن در هکتار) در توالی ماش-گندم به‏دست آمد. کمترین عملکرد دانه (9/4 تن در هکتار) نیز مربوط به توالی کنجد-گندم بود. همچنین کمترین مقدار نیتروژن (054/0 درصد)، فسفر (9/2 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک) و پتاسیم قابل تبادل (162 میلی‌گرم بر کیلوگرم خاک) خاک به‏ترتیب مربوط به حضور گیاه آفتابگردان، ارزن و کنجد همگی در روش کاملاً شیمیایی بود. در کوتاه مدت، روش‌های مختلف کوددهی در مقایسه با تغییر نوع گیاه قبلی اثر بیش‏تری بر عملکرد دانه داشت.
نتیجه‏گیری: از نتایج این پژوهش می‏توان چنین استنباط نمود که اثر گیاه قبلی در کشت مضاعف با تغییر در نوع مدیریت کود از شیمیایی به زیستی تغییر یافت. به‏علاوه در توالی‏هایی که بقولات حضور ندارند، روش مدیریت تلفیقی کود راه‌کار مناسب‌تری نسبت به روش‌های کاملاً شیمیایی یا کاملاً زیستی خواهد بود.نتیجه‏گیری: از نتایج این پژوهش می‏توان چنین استنباط نمود که اثر گیاه قبلی در کشت مضاعف با تغییر در نوع مدیریت کود از شیمیایی به زیستی تغییر یافت. به‏علاوه در توالی‏هایی که بقولات حضور ندارند، روش مدیریت تلفیقی کود راه‌کار مناسب‌تری نسبت به روش‌های کاملاً شیمیایی یا کاملاً زیستی خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Agro-chemical characters of wheat agro ecosystem as affected double cropping systems and bio- chemical fertilizer management

نویسندگان [English]

  • Amir Aynehband 1
  • mahmod shohani 2
  • esfandiar fateh 1
1 Agronomy department, Shahid Chamran University of ahvaz
2 Shahid Chamran University of Ahvaz, Agronomy Department
چکیده [English]

Background & goal:
Crops cannot be sustainably produced by the exclusive use of chemical fertilizers nor can higher crop yield be obtained by using organic manure alone. Sustainable crop production is possible through some approaches such as suitable crop sequence and also the integrated use of organic manure and chemical fertilizers. Therefore, the mail goal of this study is evaluation the effect of crop sequence as double cropping system and integrated chemical and biological fertilizer on quantity and quality yield of wheat and also its soil chemical nutrients.
Material & methods:
This experiment was conducted at 2015 – 2016 in research field of Shahid Chamran University of Ahvaz. Experimental design was split plot based on RCB with three replications. Main plot was 5 double cropping systems including 1: sunflower- wheat, 2: millet – wheat, 3: maize – wheat, 4: sesame – wheat, 5: mung bean – wheat. Also, sub-plot was 3 fertilizer managements including 1: full chemical fertilizer, 2: full biological fertilizer, 3: integrated biological and chemical fertilizer. Grain yield and yield components of wheat was measured. The SAS software was used to analyses the results and Duncan methods for comparison of means.
Results and discussions:
Both parameters of main ear weight (1/96 gr) and number of grain in ear (31/7) were obtained in planting mung bean before wheat. But, planting of sesame before wheat had lowest main ear weight (1/63 gr). Also, planting millet before wheat had lowest number of ear /m2 (443/6 ear/m2). In addition, characters that basically formed at early growth stage of wheat (e.g. number of ear per m2) had mostly affected by type of crop in rotation in compared than characters which formed at middle of growth stage (e.g. number of grain in ear). Present of mung bean as a legume crop caused a highest main ear weight due to highest grain per ear (31/7 grain/ear). Highest and lowest of all yield components (exception for number of ear per m2) were obtained in full chemical and full biological fertilizer management, respectively, which showed that relaying on full biological fertilizer management will not enough for obtaining the maximum crop yield. In most cases, straw yield had not affected by type of crop which planted before wheat. However, millet – wheat double cropping system had a lowest straw yield (6/22 t/ha). Also, the highest (7/57 t/ha) and lowest (6/61 t/ha) straw yield was belonged to full chemical and biological fertilizer management, respectively. In addition, the highest (0/1 %) and lowest (0/073 %) soil nitrogen was belonged to sequence of sunflower – wheat and sesame – wheat which treated by integrated fertilizer management. Also, present of sunflower, millet, maize and mung bean crops before wheat, caused by higher soil phosphorus in full biological fertilizer management than other fertilizer systems.
Conclusion:
Both treatments including type of crops before wheat and Fertilizer management had significant effect on wheat grain yield and yield components. Effect of previous crop in double cropping system had changed with change in fertilizer management from chemical to biological form. But, in short period, effect of fertilizer management was more effective than crop rotation. Highest wheat grain yield was obtained in mung bean – wheat double cropping system with and without integrated fertilizer management (i.e. 7/1 and 5/9 t/ha). Also, millet – wheat double cropping system had a lowest (0/051 %) soil nitrogen. Therefore, we concluded that in rotation with legume crops, integrated fertilizer management will better than both full chemical and full biological fertilizer managements.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Integrated fertilizer management"
  • "Legumes"
  • "Organic carbon"
  • "Sesame"
  • "Sunflower"
1.Anderson, R.L., Bowman, R.A., Nielsen,
D.C., Vigil, M.F., Aiken, R.M. and
Benjamin, J.G. 1999. Alternative crop
rotation for the central great plains. J.
Prod. Agric. 12: 95-99.
2.Aynehbanb, A. 2005. Alternate crop
rotation. Mashhad Univ. Press, 420p.
(In Persian)
3.Beckie, H.J. and Brandt, S.A. 1997.
Nitrogen contribution of field pea in
annual cropping systems. Can. J. Plant.
Sci. 77: 311-322.
4.Borghi, B., Giordani, G., Corbellini, M.,
Vacciano, P., Guermandi, M. and Toderi,
G. 2001. Influence of crop-rotation,
manure and fertilizers on bread-making
quality of wheat (Triticum aestivum). Eur.
J. Agro. 4: 1. 37-45.
5.Campbell, C.A., Bowren, K.E., Schnitzer,
M., Zentne, R. and Smith, L. 1991b.
Effect of crop rotation and fertilization on
soil organic matter and some biochemical
properties of a thick black chernozom.
Can. J. Soil. Sci. 71: 377-387.
6.Coulter, J.A., Sheaffer, C.C., Wyse, D.L.
and Haar, M.J. 2011. Agronomic
performance of cropping systems with
constrictive crop rotation and experimental
inputs. Agron. J. 103: 1. 182-192.
7.Franzluebbers, A., Sawchick, J. and
Taboada, M.A. 2014. Agronomical and
environmental impacts of pasturecrop rotation in temperate North and
South America. Agric. Ecosys. Environ.
190: 18-26.
8.Hejcman, M., Kunzova, E. and Srek,
P. 2012. Sustainability of winter wheat
production over 50 years of crop rotation
and N, P and K fertilizer application on
illimerized luvisol in the Czech Republic.
Field. Crops. Res. 139: 30-38.
9.Hua, K., Zhang, W., Guo, Z., Wang, D.
and Oenema, O. 2016. Evaluating crop
response and environmental impact of the
accumulation of phosphorus due to
long-term manuring of vertisol soil in
northern China. Agric. Ecosys. Environ.
219: 101-110.
10.Jahan, M.A.H.S., Hossain, A., Sarkar,
M.A.R., Dasilva, J.A.T. and Ferdousi,
M.N.S. 2016. Productivity impacts and
nutrient balances of an intensive potatomungbean-rice crop rotation in multiple
environments of Bangladesh. Agric.
Ecosys. Environ. 231: 79-97.
11.Janzen, H.H., Beauchemin, K.A.,
Bruinsma, Y., Campbell, C.A.,
Desjardins, C.A., Ellert, B.H. and
Smith, E.G. 2003. The fate of
nitrogen in agroecosystems: an
illustration using Canadian estimates.
Nutr. Cycl. Agroecosyst. 67: 85-102.
12.Meyer-Aurich, A., Gandorfer, M., Gerl,
G. and Kains, M. 2009. Tillage and
fertilizer effect on yield, profitability,
and risk in a corn-wheat-potato-wheat
rotation. Agron. J. 101: 1538-1547.
13.Miller, P., Zenter, R., McConkey, B.,
Campbell, C., Derksen, D., McDonald.
C. and Waddington, J. 1998. Using
pulse crops to boost wheat protein in the
brown soil zone. In wheat protein
symposium. Saskatoon, Sk, Canada,
Pp: 313-316.
14.Orr, C.H., Leifert, C., Cummings,
S.P. and Cooper, J.M. 2012. Impacts
of organic and conventional crop
management on diversity and activity of
free-living nitrogen fixing bacteria and
total bacteria are subsidiary to temporal
effects. PLoS One. 7: 12. e52891.
15.Pacín, F. and Oesterheld, M. 2014.
In-farm diversity stabilizes return on
capital in Argentine agroecosystems.
Agric. Sys. 124: 51-59.
16.Plaza-Bonilla, D., Nolot, J.M.,
Raffaillac, D. and Justes, E. 2017.
Innovative cropping systems to reduce
N inputs and maintain wheat yields by
inserting grain legumes and cover crops
in southwestern France. Eur. J. Agron.
82: 331-341.
17.Popovici, M. and Bucurean, E. 2009.
The influence of crop rotation over the
yield and the quality of the seed for the
Dropia autumn wheat cultivar. Res. J.
Agric. Sci. 41: 1. 99-102.
18.Sartori, L., Basso, B., Bertocco, M. and
Oliviero, G. 2005. Energy use and
economic evaluation of a three-year
crop rotation for conservation and
organic farming in North-East Italy.
Biosyst. Eng. 91: 245-256.
19.Seibutis, W., Deveikyte, I. and Feiza,
V. 2009. Effect of short crop rotation
and soil tillage on winter wheat
development in central Lithuania.
Agron. Res. 7: 471-476.
20.Shahbazian, N., Allahdady, A. and
Iran Nejad, H. 2007. Response of winter
wheat yield to previous cropping and
application of manure in Qazvin area. J.
Agric. Sci. 13: 1. 125-135. (In Persian)
21.Shoaei, Sh., Rafie, F. and Kashani,
A. 2009. Effect of rotation and nitrogen
fertilizer on N, P, K and wheat
yield. Modern Knowl. Sustain. Agri.
5: 17. 25-36. (In Persian)
22.Zarefaezabadi, A. and Azizi, M. 2012.
Effect of Different Agricultural Rotation
Systems on Wheat yield in cold climate
of Khorasan Razavi. J. Plant. Seed.
28: 3. 261-275. (In Persian)