ارزیابی اگرواکولوژیک تأثیر روش مدیریت بقایای گیاهی کنجد و تلفیق کودهای شیمیایی و زیستی بر عملکرد دانه گندم

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی‌ارشد اگرواکولوژی، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 نویسنده مسئول، استاد گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

3 استادیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.

10.22069/jopp.2022.18826.2777

چکیده

سابقه و هدف: در سال‌های اخیر، به جنبه‌های کیفی خاک و افزایش تولید گیاهان زراعی با استفاده از بقایای گیاهی، کودهای سبز و کود‌های آلی دیگر، به عنوان منابع تأمین کننده ماده آلی خاک و عناصر غذایی گیاهان توجه بسیاری شده است. بقایای گیاهی می‌توانند با جایگزینی مناسب یا فراهم کردن عناصر غذایی در خاک، سبب بهبود ویژگی‌های کیفیتی خاک و همچنین بهبود قدرت شخم پذیری خاک شوند. بنابراین، هدف از این پژوهش بررسی تأثیر روش مدیریت بقایای گیاه کنجد و تلفیق کودهای شیمیایی و زیستی بر عملکرد گندم است.
مواد و روش‌ها: این پژوهش در سال زراعی 98-1397 در مزرعه دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز به صورت کرت‌های یک بار خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. کرت‌های اصلی شامل سه روش مدیریت بقایا به صورت حذف کامل، برگرداندن و آتش زدن بقایا بود. کرت‌های فرعی شامل چهار روش مدیریت کود بود که عبارتند از: 1- (کاملاً شیمیایی): کودهای شیمیایی نیتروژن، فسفر و پتاسیم؛ 2- (تلفیقی 1): کود ورمی کمپوست+سولفات پتاسیم (قبل از کاشت)، کود سوپر نیتروپلاس+کود بارور 2 (به صورت بذرمال) در زمان کاشت، کود آلی هیومیکسین (محلول پاشی) و یک سوم کود نیتروژن به صورت سرک؛ 3- (تلفیقی 2): کود کمپوست+سولفات پتاسیم (قبل از کاشت)، کود سوپر نیتروپلاس + کود بارور 2 (به صورت بذرمال) در زمان کاشت و یک سوم کود نیتروژن به صورت سرک؛ 4- (تلفیقی 3): کود دامی+سولفات پتاسیم (قبل از کاشت)، کود سوپر‌نیتروپلاس به صورت بذرمال، کود آلی هیومیکسین (محلول پاشی) و یک سوم کود نیتروژن به صورت سرک استفاده شدند.
یافته‌ها: تفاوت بین سطوح مدیریت بقایای گیاهی، مدیریت کود و اثر متقابل آنها از نظر اجزای عملکرد، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، نیتروژن و پروتئین دانه، میزان انتقال مجدد، کارایی انتقال مجدد، سهم انتقال مجدد، میزان فتوسنتز جاری، کارایی فتوسنتز جاری، سهم فتوسنتز جاری، سرعت تشکیل عملکرد دانه و زیستی از نظر آماری در سطح احتمال 1% معنی‌دار بود. بیشترین عملکرد دانه در تیمار حذف بقایا و کود شیمیایی (45/4 تن در هکتار) و حذف بقایا و کود تلفیقی (1) (29/4 تن در هکتار) بود و کمترین آن در تیمار برگرداندن بقایا و کود تلفیقی (2) (33/2 تن در هکتار) بدست آمد. بیشترین سرعت تشکیل عملکرد دانه در تیمار حذف بقایا و کودی شیمیایی (72/24 کیلوگرم در هکتار در روز) و حذف بقایا و کود تلفیقی (1) (86/23 کیلوگرم در هکتار در روز) مشاهده شد. کمترین سرعت تشکیل عملکرد دانه در تیمار برگرداندن بقایا و کود تلفیقی (2) (85/12 کیلوگرم در هکتار در روز) حاصل شد. بیشترین میزان، کارایی و سهم فتوسنتز جاری در حذف بقایا و مصرف کود تلفیقی (1) بدست آمد و کمترین آن در سوزاندن بقایا و مصرف کود تلفیقی (3) حاصل شد.
نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که تیمارهای مبتنی بر کشاورزی فشرده (حذف بقایای گیاهی و مدیریت کاملا شیمیایی) بیشترین عملکرد دانه را تولید کرده‌اند. درحالی که تیمارهای مبتنی بر کشاورزی پایدار (برگرداندن بقایای گیاهی همراه با کودهای آلی و زیستی) با دارابودن بیشترین درصد پروتئین دانه، درحقیقت بیشترین کیفیت محصول را تولید کرده اند. از طرفی، اگرچه در استان خوزستان کمبود آب و تنش خشکی در بیشتر فصول زراعی وجود دارد، ولی با توجه به نتایج بدست آمده می‌توان با مخلوط کردن بقایای گیاهی، کودهای شیمیایی و کودهای تلفیقی، باعث افزایش رشد گیاه، تولید محصول با کیفیت و ذخیره رطوبت و در نهایت پایداری سیستم گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Agro-Ecological evaluation of influence of Sesame crop residue management method and integrated chemical and biological fertilizer on Wheat grain yield

نویسندگان [English]

  • Zahra Por hossini 1
  • Amir Aynehband 2
  • Ali Monsefi 3
1 M.Sc. Student of Agro-Ecology, Dept. of Plant Production Engineering and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
2 Corresponding Author, Professor, Dept. of Plant Production Engineering and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
3 Assistant Prof., Dept. of Plant Production Engineering and Genetics, Faculty of Agriculture, Shahid Chamran University of Ahvaz, Iran
چکیده [English]

This study was conducted as a split plot in a randomized complete block design with three replications. The main This study was conducted as a split plot in a randomized complete block design with three replications. The main plot including 3 residue managements (e.g. removal, burn and incorporate). Sub-plots including 4 fertilizer managements that were: 1. chemical fertilizers of nitrogen, phosphorus and potassium; 2- Combination of vermin-compost fertilizer + potassium sulfate (before planting), super nitro-plus fertilizer + fertile fertilizer 2 (as seed treated) at planting time, humixcin organic fertilizer (foliar application) and one third of nitrogen fertilizer split; 3- (Combined 2): compost fertilizer + potassium sulfate (before planting), super nitro-plus fertilizer + fertile fertilizer 2 (as seed treated) at planting time and one third of nitrogen fertilizer split; 4- (Combined 3): Farm yard manure + potassium sulfate (before planting), Super nitro-plus fertilizer as seed treated, organic humixcin fertilizer (foliar application) and one third of nitrogen fertilizer split. Yield and yield components was selected and calculated from a surface equivalent to 2 m2. To determine the weight of the first internode (peduncle) from the pollination stage to maturity, the first internode was sampled with an interval of 10 days and placed in the oven to determine the dry weight. The most important indicators for calculating dry matter transfer efficiency were calculated.
Results: Differences between levels of crop residue management, fertilizer management and their interaction in terms of yield components, grain yield, biological yield, harvest index, nitrogen and grain protein, remobilization rate, remobilization efficiency, remobilization share, current photosynthesis rate, Current photosynthesis efficiency, share of current photosynthesis, grain formation rate and biological yield were statistically at 1% probability level. The highest grain yield was observed in treatment of removal of residues and chemical fertilizers (4.45 t ha-1) and the removal of residues and fertilizers (1) (4.29 t ha-1) and the lowest was recorded in treatment of incorporated residues and fertilizers (2) (2.33 t ha-1). The highest grain yield formation rate was observed in the treatment of residue and chemical fertilizer removal (24.72 kg ha 1 day-1) and removal of residues and compound fertilizer (1) (23.86 kg ha 1 day-1).The lowest grain yield formation rate was obtained in the treatment of residue and integrated fertilizer (2) (12.85 kg ha 1 day-1). The highest rate, efficiency and contribution of photosynthesis were obtained in the removal of debris and the use of synthetic fertilizer (1) and the lowest was obtained in the incineration of waste and the use of synthetic fertilizer (3).
Conclusion: The results showed that treatments based on intensive agriculture (removal of crop residues and completely chemical management) have produced the highest grain yield. While treatments based on sustainable agriculture (Incorporated of crop residues with organic and biological fertilizers) with the highest percentage of grain protein, in fact have produced the highest product quality. On the other hand, although in Khuzestan province there is water shortage and drought stress in most cropping seasons, but according to the results obtained by incorporated crop residues, chemical fertilizers and integrated fertilizers, can increased plant growth, quality of crop production and reserve moisture in the soil and ultimately the stability of the system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Intensive agriculture
  • Biological fertilizer
  • Dry matter transfer
  • Crop residue
  • Wheat
1.Peng, S., Buresh, R.J., Huang, J., Yang, J., Zou, Y., Zhong, X., Wang, G.and Zhang, F. 2006. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China. Field. Crop. Res. 96: 37-47.
2.Shahpari, Z., Fateh, E. and Aynehband, A. 2016. Investigation of the effect of residue type, residue management and nitrogen on yield, wheat (Triticum durum) quality and nutrient-dense nutrients in the soil. J. Plant. Prod.9: 3. 87-104. (In Persian)
3.Sohrabi, S.S., Fateh, E., Aynehband, A. and Rahnema, A. 2013. Investigating the effect of crop residue management and different nitrogen sources on yield and yield components of wheat (Triticum aestivum). J. Agroecol. 6: 3. 645-655.
(In Persian)
4.Farhodi, R., Chachi, M.R., Hosseini, M.N. and Savaghebi, Gh.R. 2007. The effect of wheat crop residue management on soil properties and sunflower yield in dual cultivation system. Iranian. J. Field. Crop. Sci. 39: 1. 11-21. (In Persian)
5.Bahari, A., Aynehband, A. and Fateh, E. 2016. Effect of different wheat residue management on forage yield and yield components of amaranth (Amaranthus cruentus) and mung bean (Vigna radiate) intercropping. Agric. Sci. Sustain. Prod.
24: 1. 1-16. (In Persian)
6.Sadeghi, H. and Kazemeini, A.R. 2007. Effect of crop residue management and nitrogen fertilizer on grain yield and yield components of two barley cultivars in rainfed conditions. Iranian. J. Field. Crop. Sci. 13: 3. 436-451. (In Persian)
7.Keshavarz, A., Kazemeini, S.A.R. and Bahrani, M.J. 2015. Wheat yield and soil properties as influenced by crops residues and nitrogen rates. Aus. J. Crop. Sci.9: 9. 853-858.
8.Mohtadi Far, F., Aynehband, A. and Fazel, A.M. 2014. Investigation of the combination of chemical and biological fertilizers and crop residue management on yield and yield components of wheat (Triticum aestivum) in Ahvaz. National Conference on Agricultural Engineering and Management, Environment and Sustainable Natural Resources, Hamedan, Iran.
9.Seyedi, M., Mojaddam, M., Nejad, B.T. and Derogar, N. 2018. Study of the chemicals and biological interaction effects on quantitative and qualitative characteristics of some bread wheat cultivars in Shoushtar climatic. Qua. J. Plant. Prod. Sci. 8: 1. 1-12. (In Persian)
10.Moradi, M., Soleiman Fard, A., Nareri, R., Ghasemi, M. and Aberoman, K. 2016. Changes in agronomic traits and wheat harvest index under livestock manure and growth-promoting bacteria at different levels of nitrogen. J. Crop Physiol. 7: 28. 73-90. (In Persian)
11.Mohammad, W., Shah, S.M., Shehzadi, S. and Shah, S.A. 2012. Effect of tillage, rotation and crop residues on wheat crop productivity, fertilizer nitrogen and water use efficiency and soil organic carbon status in dry area (rainfed) of north-west Pakistan. J. Soil Sci. Plant Nut. 12: 4. 715-727.
12.Ghafori, A.A., Moghadam, P.R., Mahallati, M.N. and Khoramdel, S. 2016. Effect of organic and biofertilizers on growth indices of castor bean. J. Agroecol. 8: 1. 33-46.
13.Izan, T., Javanmard, A., Shekari, F., Sabaghi, N. and Abbasi, A. 2020. Evaluation of yield, yield components and some physiological traits of sunflower with integrative application of biological, chemical and organic fertilizers under different irrigation levels. J. Agric. Sci. Sustain. Prod. 3: 87-111. 
14.Papakosta, D.K. and Gagianas, A.A. 1991. Nitrogen and dry matter accumulation, remobilization, and losses for Mediterranean wheat during grain filling. Crop. Sci. Soc. America, Agro. J. 83: 864-870.
15.Dhar, D., Datta, A., Niladri Paul, N. B., Badole, S. and Thoma, T. 2014. Residual effect of crop residues on growth, yield attributes and soil properties of wheat under rice-wheat cropping system. Ind. J. Agric. Sci.48: 5. 373-378.
16.Hýsková, P., Hýsek, S. and Jarský, V. 2020. The utilization of crop residues as forest protection: predicting the production of wheat and rapeseed residues. Sustainability. 12: 1-10.
17.Naiyar, Md.A., Parwaiz, Md.A., Ahmad, E. and Sah, A. 2016. Effect of different residue management practices of rice on growth and yield of wheat and soil health in rice-wheat system. Int. J.Bio-res. Stress. Manag. 7: 4. 567-574.
18.Dhaliwal, S.S. 2020. Rice residue incorporation and nitrogen application: effects on yield and micronutrient transformations under rice–wheat cropping system. J. Plant Nut.43: 18. 2697-2711.