بررسی برخی خصوصیات فیزیولوژیکی و عملکرد روغن گیاه کلزا در شرایط کاربرد زئولیت و کود سولفات آمونیوم

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مدیریت حاصلخیزی و زیست فناوری خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 نویسنده مسئول، استاد گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

3 دانشیار گروه علوم و مهندسی خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

چکیده

سابقه و هدف: نیتروژن یکی از مهم‌ترین عناصر غذایی برای رشد و تغذیه گیاهان زراعی بوده و کاربرد آن سبب افزایش عملکرد در گیاهان می‌گردد. کاربرد اصلاح‌کننده‌های معدنی مانند زئولیت رویکرد مناسبی در جهت بهبود کیفیت خاک و افزایش نگهداری نیتروژن در خاک می‌باشد. این پژوهش با هدف تعیین اثر کاربرد زئولیت و کود سولفات آمونیوم بر خصوصیات فیزیولوژیکی و عملکرد کلزا در دو خاک با بافت متفاوت انجام شد.

مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت اسپلیت پلات در سه تکرار و در شرایط گلدانی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری در سال 1401 انجام شد. عامل اصلی شامل دو نوع خاک ( لوم شنی‌ و لوم رسی سیلتی) و عامل فرعی در دوازده سطح شامل شاهد، کود سولفات آمونیوم در دو سطح 108 و 153 میلی‌گرم سولفات آمونیوم در کیلوگرم خاک، کاربرد 2، 4 و 6 گرم زئولیت به همراه 108 میلی‌گرم سولفات آمونیوم در کیلوگرم خاک و 2، 4 و 6 گرم زئولیت به همراه 153 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم و 2، 4 و 6 گرم زئولیت غنی‌شده با آمونیوم در کیلو گرم خاک در نظر گرفته شد. داده‌ها در نرم افزار Statistic آنالیز شدند و مقایسه میانگین‌ها با آزمون حداقل تفاوت معنی‌دار (LSD) انجام شد.

یافته‌ها: نتایج نشان داد اثر تیمار نوع خاک بر وزن غلاف، پروتئین دانه و عملکرد دانه معنی‌دار گردید و اثر تیمار اصلاح‌کننده بر تمامی صفات مورد مطالعه معنی‌دار شد. همچنین اثر متقابل نوع خاک و تیمار اصلاح‌کننده بر عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، عملکرد روغن و عملکرد دانه معنی‌دار گردید. تیمار 4 گرم زئولیت در کیلوگرم به‌همراه 153 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم (T7) مؤثرترین تیمار بر وزن غلاف و محتوای کلروفیل برگ بود. بیش‌ترین ارتفاع بوته و پروتئین دانه به ترتیب با کاربرد 6 گرم زئولیت در کیلوگرم به‌همراه 153 میلی‌گرم کود سولفات آمونیوم در کیلوگرم (T8) و 153 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم (T2) بدست آمد. بیش‌ترین عملکرد بیولوژیکی و عملکرد دانه در تیمار خاک با بافت لوم رسی سیلتی و تیمار 6 گرم زئولیت در کیلوگرم به‌همراه 153 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم (T8) مشاهده شد. مؤثرترین تیمار بر شاخص برداشت، تیمار خاک لوم رسی سیلتی و تیمار 108 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم (T1) بود و بیش‌ترین عملکرد روغن در تیمار خاک با بافت لوم رسی سیلتی و تیمار 2 گرم زئولیت در کیلوگرم به‌همراه 153 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم (T6)بدست آمد.

نتیجه گیری: با توجه به‌نتایج بدست آمده در پژوهش حاضر، تمامی صفات مورد مطالعه در خاک با بافت لوم رسی سیلتی بیش‌تر از خاک با بافت لوم شنی بود. بهترین نتایج در تیمار 6 گرم زئولیت در کیلوگرم به‌همراه 153 میلی‌گرم در کیلوگرم کود سولفات آمونیوم (T8) بدست آمد و در میان تیمارهای مقادیر مختلف زئولیت غنی‌شده، تیمار 6 گرم زئولیت غنی‌شده با آمونیوم مؤثرترین تیمار بر صفات مورد مطالعه بود. به طور کلی می‌توان نتیجه گرفت کاربرد توام زئولیت و کود سولفات آمونیوم می‌تواند راهکار مناسبی برای بهبود عملکرد کلزا باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of some physiological properties and performance of rapeseed oil under application of zeolite and ammonium sulphate fertilizer

نویسندگان [English]

  • Maedeh Agooshi 1
  • Mohammad Ali Bahmanyar 2
  • Mehdi Ghajar Sepanlu 3
  • Seyed Mostafa Emadi 3
1 Ph.D. Student of Soil Science, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Corresponding Author, Professor, Dept. of Soil Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
3 Associate Prof., Dept. of Soil Sciences, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
چکیده [English]

Background and Objectives: Nitrogen (N), as an essential nutrient for growth and development of plants, is added to agricultural fields to boost crop yield. Soil inorganic amendments such as zeolite are good strategies to improve soil quality and increase soil nitrogen content. The objective of this research was conducted with the aim of determine the impact of zeolite and ammonium sulphate fertilizer on physiological characteristics and yield in two soils with different texture.

Materials and Methods: This experiment was conducted as a split plot in pots conditions in three replicates in Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University in 2022. In this experiment, the main factors include two types of soils (silty clay loam and sandy loam) and the secondary factors in twelve levels include the control, 108 and 153 mg kg-1 ammonium sulphate fertilizer, 2, 4 and 6 g zeolite with 108 mg. kg ammonium sulphate, 2, 4 and 6 g zeolite with 153 mg kg-1 ammonium sulphate and 2, 4 and 6 g enriched zeolite were considered. The amount of ammonium sulfate fertilizer was determined according to the soil test and zeolite was enriched by ion saturation method. Data analysis was done in the Statistic software and the mean comparisons were made by LSD test.

Results: The results showed that the effects of the soil type treatments were significant on pod weight, protein grain and grain yield and the effects of the amendment treatments were significant on all studied traits. the interaction effect of soil type and amendment treatments were significant on biological yield, harvest index, oil yield and grain yield. 4 g zeolite with 153 mg kg-1 ammonium sulphate (T7) was the most effective treatment on pod weight and leaf chlorophyll content. The highest amount of plant height and protein grain was observed in 6 g zeolite with 153 mg kg-1 ammonium sulphate (T8) and 153 mg kg-1 ammonium sulphate (T2) respectively. The highest amount of biological yield and grain yield was observed in silty clay loam soil and 6 g zeolite with 153 mg kg-1 ammonium sulphate (T8). the most effective treatment on harvest index was silty clay loam soil and 108 mg kg-1 ammonium sulphate (T2) and the highest amount of oil yield was observed in silty clay loam soil and 2 g zeolite with 153 mg kg-1 ammonium sulphate (T6).

Conclusion: According to the results of the present study, all studied traits in soil with silty clay loam texture are more than soil with sandy loam texture. The best results were obtained in 6 g zeolite with 153 mg. kg ammonium sulphate (T8) and among the enriched zeolite treatments, application of 6 gr enriched zeolite with ammonium was the most effective treatment. It can be concluded that the combined use of zeolite and ammonium sulphate can be a suitable solution for improving rapeseed yield.

کلیدواژه‌ها [English]

  • amendment
  • enriched zeolite
  • nitrogen
  • soil texture

مراجع

1.Rigby, D., & Caceres, D. (2001). Organic farming and the sustainability of agricultural systems. Agricultural Systems, 68, 21-40. doi: 10.1016/S0308-521X(00)00060-3.
2.Bagheri, H., Farahvash, F., Sam Daliri, M., Yarnia, M., & Shirani Rad, A. H. (2015). Investigation of the application of zeolite and manganese on yield, oil content and glucosinolate of rapeseed cultivars in different irrigation regimes. Journal of Plant Ecophysiology, 23(7), 44-29. dor: 20.1001.1.20085958. 1394.7.23.3.9. [In Persian]
3.Brevik, E., Cerda, A., Mataix-Solera, J., Pereg, L., Quinton, J., Six, J., & Oost, K. (2015). The interdisciplinary nature of soil. Soil, 1, 117-129. doi: 10.5194/soil-1-117-2015.
4.Beyki A., & Khashei Siuki A. (2019). Application of clinoptilolite natural zeolite and irrigation management on yield and yield components of black cumin plant (Nigella sativa L.). Journal of Water Research in Agriculture, 33(1), 137-149. doi:10.22092/jwra. 2019.119120.
5.Sahari, M., Feyz Asl, A., & Valizadeh, G. R. (2009). Investigation of the effect of urea foliar application time on quantitative and qualitative characteristics of Sardari wheat in rainfed conditions. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 3(52), 2011-1998. [In Persian]
6.Mihok, F., Macko, J., Orinak, A., Orinaková, R., Koval, K., Sisakova, K., Petrus, O., & Kostecka, Z. (2020). Controlled nitrogen release fertilizer based on zeolite clinoptilolite: Study of preparation process and release properties using molecular dynamics. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 3, 100030. doi. org/10.1016/ j.crgsc.2020.100030.
7.Jarosz, R., Szerement, J., Gondek, K., & Mierzwa-Hersztek, M. (2022). The use of zeolites as an addition to fertilisers–A review. Catena, 213, 106125. doi. 10. 1016/j.catena.2022.106125.
8.Gan, Y., Malhi, S. S., Brandt, S., Katepa-Mupondwa, F., & Stevenson, C. (2011). Nitrogen use efficiency and nitrogen uptake of Jancea canola under diverse environments. Agronomy Journal, 100, 285-295. doi: 10.2134/agrojnl2007. 0229.
9.Karimi, S., Hadi, H., Tajbaksh, M., & Modarres-Sanavy, S. A. M. (2020). Effect of zeolite on nitrogen use efficiency and physiological and biomass traits of amaranth (Amaranthus hypochondriacus) under water-deficit stress conditions. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 20, 1427-1441. doi: 10.1007/ s42729-020-00223-z.
10.Doni, S., Gispert, M., Peruzzi, E., Macci, C., Mattii, G. B., Manzi, D., Masini, C. M., & Grazia, M. (2020). Impact of natural zeolite on chemical and biochemical properties of vineyard soils. Soil Use and Management, 37(4), 832-842. doi:10.1111/sum.12665.
11.Mottaghi, S., Mottaghi, L., Shiranirad, A., & Lotfifar, O. (2019). Study the efficiency of zeolite in reduce the effect of drought stress on agronomical traits and seed yield of rapeseed in Karaj region. Plant Ecology, 11(36), 256-271. doi.20.1001.1.20085958.1398.11.36.22.2.
12.Latifah, O., Ahmed, O. H., & Majid, N. M. A. (2017). Enhancing nitrogen availability from urea using clinoptilolite zeolite. Geoderma, 306, 152-159. doi. 10.1016/j.geoderma.2017.07.012.
13.Flajsman, M., Mihelic, R., Kolmanic, A., & Acko, D.K. (2020). Influence of soil amended with zeolite and/or mineral N on agronomic performance and soil mineral N dynamics in a soybean–winter triticale crop rotation field experiment. Cereal Research Communication, 48, 239-246. doi: 10.1007/s42976-020-00030-3.
14.Noori, M., Zendehdel, M., & Ahmadi, A. (2006). Using natural zeolite for the improvement of soil salinity and crop yield. Toxicological and Environmental Chemistry, 88, 77-84. doi: 10.1080/ 02772240500457928.
15.Polat, E., Karaca, M., Demir, H., & Onus, A. N. (2004). Use of natural zeolite (clinoptilolite) in agriculture. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, 12(1), 183-189.
16.Ravali, C. H., Rao, K. J., Anjaiah, T., & Suresh, K. (2020). Influence of zeolite on nitrogen fractions, nitrogen use efficiency and nitrogen uptake of maize. International Research Journal of Pure and Applied Chemistry, 2, 297-307. doi. 10.9734/irjpac/2020/v21i2330327.
17.Day, P. R. (1965). Particle fractionation and particle size analysis. Methods of Soil Analysis: Part 1 Physical and Mineralogical Properties, Including Statistics of Measurement and Sampling, 9, 545-567.
18.Nelson, D. W., & Sommers, L. E. (1982). Total carbon, organic carbon and organic matter. In A. L Page (ed). Method of soil analysis. Part 2. Chemical and Microbiological Properties. 2nd ed. Madison, Wisconsin. American Society of Agronomy,
539-579.
19.Sparks, D. L., Page, A. L., Helmke, P. A., & Loeppert, R. H. (1996). Methods of Soil Analysis: Part 3 Chemical Methods. SSSA Book Series. Soil Science Society of America, Madison, WI. 1390 P.
20.Bremner, J. M., & Mulvaney, C. S. (1982). Nitrogen-total. P 595-624. In: R. H. Miller and D. R. Keeney (eds), Methods of Soil Analysis. Part 2, Chemical Analysis, American Society of Agronomy, Soil Science Society of America, Madison, Wisconsin.
21.Olsen, S. R., & Sommers, L. E. (1982). Phosphorus. P 403–30, In: R. H. Miller and D. R. Keeney (eds), Methods of Soil Analysis, Part 2: Chemical and Microbiological Properties, American Society of Agronomy, Madison.
22.Helmke, P. A., & Sparks, D. L. (1996). Lithium, Sodium, Potassium and Rubidium. P. 551-574. In: D. L. Sparks et al. (ed) Methods of soil analysis, Part 3. ASA-SSA, Madison, WI., USA.
23.Park, M., & Komarneni, S. (1998). Ammonium nitrate occlusion vs. nitrate ion exchange in natural zeolites. Soil Science Society of America Journal, 62, 1455-1459.
24.Ozturk, O. (2010). Effects of source and rate of nitrogen fertilizer on yield, yield components and quality of winter rapeseed (Brassica napus L.). Chilean Journal of Agriculture Research, 70(1), 132-141. doi: 10.4067/S0718-58392010000100014.
25.Dastbaz, N., Ali Mohammadi, M., Karimi, A., & Salavati, S. (2023). Impact of zeolite and nitrogen application on nitrogen use efficiency, growth and yield of maize (Zea mays L.). Agricultural Engineering, 45(4), 391-408. doi.10.22055/agen.2023. 43010.1655. [In Persian]
26.Seyedi, M., & Hamzei, J. (2022). Evaluation of rapeseed growth and yield under nitrogen fertilizer in rotation with corn and chickpea. Journal of Plant Production Research, 28(1), 81-91. doi:10.22069/jopp.2020.17248.2590. [In Persian]
27.Rezvani, R., & Kafi, M. (2024). The effect of irrigation interval and different doses of zeolite on the growth and yield indices on white bean (Phaseolus lanatus L.). Iranian Journal of Pulses Research, 15(1), 75-91. doi:10.22067/ ijpr.2024.85616.1076.
28.Zamani Nouri, A., Qashqai, A., & Hosseini Abri, S. (2014). Effect of zeolite on yield, yield components and protein content of red bean plant. The first national conference on sustainable agricultural development with the application of agricultural model, February 12. 2014. Islamic Azad University, Saveh branch, iran.
29.Fahim, M., Gharineh, M. H., & Bakhshandeh, A. (2019). Investigating the effect of different levels of nitrogen on oil and nitrogen traits of three rapeseed cultivars under early planting conditions in Khuzestan province, Journal of Contemporary Research Science and Research, 1(2), 43-53. [In Persian]
30.Behdarvandan, A., Soleimani, Y., & Alavi Fazel, M. (2022). Effect of Nitrogen and Zinc Sulfate Fertilizers on Yield and Yield Components of Barley (Hordeum Vulgare L.). Sustainable Agricultural Science Research, 1(4), 64-76. doi:10.30495/sarj.2022. 1952124.1066. [In Persian]
31.Zubkova, T. N., Vinogradov, D. V., & Dubrovina, O. A. (2022). Effect of zeolite on the micro-morphological and biochemical features of the spring rapeseed. Sabrao Journal of Breeding and Genetics, 54(1), 153-164. doi. 10.54910/sabrao2022.54.1.14.
32.Yu, X., & Li, B. (2019). Release mechanism of a novel slow release nitrogen fertilizer. Particuol. 4, 124-130. doi:10.1016/j.partic.2018.09.005.
33.Shabouti, M., Banisaidi, A., & Modhaj A. (2022). Study the response of bread wheat (Triticum eastivum L.) cultivars to seeding rate and different amounts of nitrogen. Bi-Quarterly Journal of Plant Production, 12(2), 140-158. [In Persian]
34.Zhao, D., Cao, Z., Chen, L., Zhan, G., Zhu, Y., & Han, J. (2023). Optimizing the effect of nitrogen on winter oilseed rape grain yield in china: A meta-analysis. European Journal of Agronomy, 144, 126755. doi.org/10. 1016/j.eja.2023.126755.
پژوهش‌های تولید گیاهی
دوره 33، شماره 2
تیر 1405
صفحه 171-189

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار