اثر محلول پاشی کودهای نیتروژنه، فسفره و پتاسیمی بر عملکرد دانه و کارایی جذب و انتقال عناصر ماکرو در برنج هیبرید (Oryza sativa)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

به­منظور مطالعه اثر تغذیه برگی کودهای نیتروژنه، فسفره و پتاسیمی به­عنوان مکمل غذایی بر عملکرد و کارایی جذب و انتقال عناصر ماکرو در برنج هیبرید رقم بهار، آزمایشی در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار با 13 تیمار در موسسه تحقیقات برنج کشور (گیلان) در سال 1387به اجرا درآمد. کود مورد نیاز جهت مصرف در خاک با توجه به نتایج و وضعیت خاک در اراضی موسسه به مقدارK2O= 100 kg/ha ، P2O5= 45 kg/ha ،N= 120 kg/ha  در نظر گرفته شد که به ترتیب از منابع کلرور پتاسیم، سوپر فسفات ­تریپل و اوره تامین شد. تیمارهای آزمایش شامل ترکیبی از عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر به­همراه زمان­های محلول­پاشی شامل پنجه­زنی، چکمه­زنی و آبستنی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که تغذیه برگی عناصر غذایی به­عنوان مکمل غذایی، اثر معنی­داری بر افزایش عملکرد دانه داشت و در تیمار محلول­پاشی نیتروژن در مرحله حداکثر پنجه­زنی (T1)، نسبت به تیمار شاهد 50 درصد افزایش نشان داد. در همین تیمار، میزان فسفر جذب شده در دانه 61 درصد و در کاه و کلش 16 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. پتاسیم جذب شده نیز در دانه 55 درصد و در کاه و کلش 18 درصد در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. به­نظر می­رسد که محلول­پاشی عناصر ماکرو می­تواند غلظت این عناصر را در دانه برنج افزایش دهد و کیفیت دانه را ارتقا بخشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of foliar supplements of nitrogen, phosphorus and potassium on grain yield and macro element transport and adsorption efficiency of hybrid rice (Oryza sativa L.)

نویسندگان [English]

  • Mohammad Sedghi
  • Raouf Seyed Sharifi
Associated Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Mohaghegh Ardabili
چکیده [English]

In order to study the effects of complementary Nitrogen, Potassium and Phosphorus foliar spraying on hybrid rice (Oryza sativa L.) yield and element uptake efficiency, an experiment was conducted using randomized complete block design with 13 treatments and 3 replications at Gilan rice research Station. Rice essential fertilizer considering soil analysis results was N=120, P2O5=45 and K2O=100 kg/ha from urea, triple super phosphate and potassium chloride sources, respectively. Treatments were the combination of Nitrogen, Potassium and Phosphorous with the spraying timing at tillering, boot stage and heading. Results showed that foliar spraying of macro nutrients as complementary source of elements had significant effect on grain yield and urea foliar spraying (T1) increased grain yield about 50% over control. At this treatment, total phosphorous uptake was 61 and 16% higher than control in seed and straw, respectively. Potassium concentration at T1 were 55 and 18% higher than control, respectively. It seems that macro element spraying can increase their concentration in seeds and improve the seed quality.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice
  • Potassium
  • Phosphorus
  • Nitrogen
  • Foliar spraying

اثر محلول­پاشی کودهای نیتروژنه، فسفره و پتاسیمی بر عملکرد دانه و کارایی جذب و انتقال عناصر ماکرو در برنج هیبرید (Oryza sativa)

 

Effects of foliar supplements of nitrogen, phosphorus and potassium on grain yield and macro element transport and adsorption efficiency of hybrid rice (Oryza sativa L.)

 

محمد صدقی1 *، رئوف سیدشریفی1

 

1-دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی

*نویسنده مسئول: mosedghi2003@yahoo.com

 

تاریخ دریافت: 15/02/92                                                                                    تاریخ پذیرش: 01/06/92

 

چکیده

به­منظور مطالعه اثر تغذیه برگی کودهای نیتروژنه، فسفره و پتاسیمی به­عنوان مکمل غذایی بر عملکرد و کارایی جذب و انتقال عناصر ماکرو در برنج هیبرید رقم بهار، آزمایشی در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار با 13 تیمار در موسسه تحقیقات برنج کشور (گیلان) در سال 1387به اجرا درآمد. کود مورد نیاز جهت مصرف در خاک با توجه به نتایج و وضعیت خاک در اراضی موسسه به مقدارK2O= 100 kg/ha ، P2O5= 45 kg/ha ،N= 120 kg/ha  در نظر گرفته شد که به ترتیب از منابع کلرور پتاسیم، سوپر فسفات ­تریپل و اوره تامین شد. تیمارهای آزمایش شامل ترکیبی از عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر به­همراه زمان­های محلول­پاشی شامل پنجه­زنی، چکمه­زنی و آبستنی بود. نتایج این پژوهش نشان داد که تغذیه برگی عناصر غذایی به­عنوان مکمل غذایی، اثر معنی­داری بر افزایش عملکرد دانه داشت و در تیمار محلول­پاشی نیتروژن در مرحله حداکثر پنجه­زنی (T1)، نسبت به تیمار شاهد 50 درصد افزایش نشان داد. در همین تیمار، میزان فسفر جذب شده در دانه 61 درصد و در کاه و کلش 16 درصد نسبت به شاهد افزایش یافت. پتاسیم جذب شده نیز در دانه 55 درصد و در کاه و کلش 18 درصد در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. به­نظر می­رسد که محلول­پاشی عناصر ماکرو می­تواند غلظت این عناصر را در دانه برنج افزایش دهد و کیفیت دانه را ارتقا بخشد.

واژه­های کلیدی: عناصر غذایی، عملکرد، Oryza sativa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مقدمه

برنج یکی از محصولات استراتژیک است که بعد از گندم بیشترین سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده است و حدود دوسوم کالری مورد نیاز جمعیت قاره آسیا را تامین می­کند (Son et al., 2012). به­کارگیری روش­های اصلاحی نظیر تولید ارقام پرمحصول به ­ویژه برنج هیبرید، به­ همراه اعمال روش مناسب به ­زراعی از جمله رعایت اصول مصرف کودی یکی از راه­های دستیابی به افزایش عملکرد در واحد سطح است (Malakouti, 1998).

برنج از جمله گیاهانی است که به نیتروژن و پتاسیم زیادی نیاز دارد. نیتروژن مصرفی در خاک تحت شرایط غرقاب در معرض تغییرات عمده از جمله فرآیند نیتریت­زدایی[1]، آبشویی و تصعید قرار دارد که هر کدام از این پدیده­ها می­توانند بر کارایی مصرف کود نیتروژنه اثر منفی داشته باشند. میزان فسفر و پتاسیم به شکل محلول در خاک بسیار محدود است، به ­طوری که قسمت عمده آن­ها به شکل تثبیت شده در بین خاک­دانه­ها قرار دارد (Malakouti, 1999). مطالعات مختلفی در زمینه تغذیه برگی گیاهان به ­ویژه غلات در نقاط مختلف دنیا و همچنین، داخل کشور انجام شده است و گزارش­های زیادی در این زمینه وجود دارد .(Shokri Vahed, 2009; Asadi et al., 2011)

 سان و همکاران (Son et al., 2012) گزارش کردند که سه بار محلول­پاشی برنج با نیترات پتاسیم از نظر عملکرد و هزینه بهتر از مصرف خاکی
 این نوع کود است. جایاراج و چاندراساخاران
 (Jayaraj & Chandrasekharan, 1989) نشان دادند که محلول پاشی برنج در مرحله آغازش خوشه، مرحله چکمه­زنی و 50 درصد گلدهی با کلرور پتاسیم به طور معنی­داری موجب افزایش عملکرد دانه و بهبود کیفیت آن می­شود. نارانگ و همکاران (Narang et al., 1997) بیان کردند که تقسیط کلرور پتاسیم به صورت مصرف خاکی و محلول­پاشی، عملکرد بیشتری را نسبت به زمانی که تمام کود در خاک مصرف می­شود، تولید می­کند. یکی از منابع مهم آلودگی خاک­های زراعی با کادمیم، مصرف کودهای فسفاته است. غلظت کادمیم در کودهای فسفاته از 10 تا 170 میلی­گرم در کیلوگرم متغیر است که با محلول­پاشی فسفر می­توان از تجمع کادمیم در خاک و دانه برنج جلوگیری کرد (Malakouti, 1998 Khani, 2001;).

ثابت شده است که نیتروژن و پتاسیم محلول­پاشی شده به سرعت به قسمت­های جوان گیاه منتقل می­شود. با وجود این که برگ­های تیمار شده دارای بیشترین مقدار از عنصر جذب شده هستند، ولی سطحی از برگ که در تماس مستقیم با قطرات محلول است، بیشترین غلظت عنصر را دارد (Yamado et al., 1965).

لاکیننی و همکاران (Lakkineni et al., 1995) نشان دادند که محلول­پاشی 10 میلی­مولار اوره بر روی برگ پرچم گندم موجب افزایش فعالیت آنزیم اوره آز شد و همچنین، شدت فتوسنتز نیز افزایش یافت. پتاسیم در برنج نقش­های متعددی به عهده دارد که از آن جمله می­توان به افزایش وزن و اندازه دانه، افزایش واکنش به سایر عناصر غذایی به ویژه نیتروژن و فسفر، ایجاد مقاومت در برابر شرایط نامساعد اقلیمی، بیماری­ها، آفات و افزایش استحکام ساقه اشاره کرد (Malakouti, 1999).

متوالی و همکاران (Metwally et al., 2002) با بررسی مقایسه مصرف خاکی و محلول­پاشی پتاسیم در شرایط تنش شوری بر برنج مشاهده کردند که تعداد پنجه، عملکرد شلتوک، کاه­ و کلش و همچنین، نسبت دانه به کاه­ و­ کلش به ­طور معنی­داری کاهش یافت و مصرف پتاسیم در همه تیمار­های پیش­بینی شده موجب افزایش غلظت پتاسیم در اندام­های گیاهی و مقاومت آن­ها در شرایط تنش گردید.

محلول­پاشی کودهای فسفره می­تواند موجب کاهش سمیت کادمیوم در شالیزار شود. با توجه به حد مجاز کادمیم (در آب آشامیدنی برابر 5 میکروگرم بر لیتر، در هوای مناطق شهری 10 تا 20 نانوگرم در متر مکعب و در برنج 1/0 میلی­گرم در کیلوگرم) به نظر می­رسد که خاک­های منطقه شالیزار دارای میزان بالای کادمیم هستند، به ­طوری که به ازای هر واحد افزایش کادمیم در خاک، 12/0 واحد افزایش کادمیم در دانه و 11/0 واحد افزایش در کاه ایجاد می­شود. به عبارت دیگر، در حدود 20 درصد از کادمیم خاک، جذب دانه برنج می­شود که در نهایت سلامت انسان را مورد تهدید قرار می­دهد (Khani, 2001).

هدف از این بررسی، ارزیابی مصرف خاکی و محلول پاشی نیتروژن، پتاسیم و فسفر به عنوان مکمل بر عملکرد و کارایی جذب و انتقال عناصر ماکرو در برنج هیبرید بود.

 

مواد و روش­ها

این بررسی با هدف ارزیابی مصرف خاکی و محلولپاشی نیتروژن، پتاسیم و فسفر به عنوان مکمل در برنج هیبرید انجام شد. آزمایش در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی در سه تکرار با استفاده از 13 تیمار در موسسه تحقیقات برنج کشور (گیلان) در سال 1387 انجام شد. کود مورد نیاز برای برنج هیبرید جهت مصرف در خاک با توجه به نتایج به دست آمده از سایر آزمایش­ها و همچنین وضعیت خاک در اراضی موسسه به مقدارK2O= 100 kg/ha ، P2O5= 45 kg/ha و N= 120 kg/ha در نظر گرفته شد که به ترتیب از منابع کلرور پتاسیم، سوپر فسفات تریپل و اوره تامین و به عنوان تیمار T0 در نظر گرفته شد. تیمارهای آزمایش برای محلول­پاشی به شرح زیر بود:

T0 = 2/1 نیتروژن و پتاسیم به صورت پایه و 2/1 در مرحله پنجه­زنی + تمام فسفر در انتهای آماده­سازی زمین

T1 = T0+ نیتروژن در پنجه­زنی –بدون پتاسیم - بدون فسفر

T2 = T0 + نیتروژن در پنجه­زنی – پتاسیم در پنجه­زنی - بدون فسفر

T3 = T0+نیتروژن در پنجه­زنی –بدون پتاسیم - با فسفر در آبستنی

T4 = T0 + نیتروژن در پنجه­زنی – پتاسیم در پنجه­زنی- فسفر در آبستنی

T5 = T0 + نیتروژن در آبستنی – بدون پتاسیم - بدون فسفر

T6 = T0+ نیتروژن در آبستنی– پتاسیم در آبستنی - بدون فسفر

T7 = T0+ نیتروژن در آبستنی – بدون پتاسیم - فسفر در آبستنی 

T8 = T0+ نیتروژن در آبستنی – پتاسیم در چکمه­زنی - فسفر در آبستنی 

T9 = T0+ نیتروژن در مراحل پنجه­زنی و آبستنی– بدون پتاسیم و فسفر

T10 = T0+ نیتروژن و پتاسیم در پنجه­زنی و آبستنی– بدون فسفر

T11 = T0+ نیتروژن در پنجه­زنی و آبستنی – بدون پتاسیم - فسفر در آبستنی

T12 = T0+ نیتروژن و پتاسیم در پنجه­زنی و آبستنی – فسفر در مرحله آبستنی

ابتدا بذرپاشی در بسترهای آماده خزانه انجام گرفت و مراقبت­های دوره رشد شامل آبیاری، هوادهی و.... صورت گرفت. پس از آماده­سازی زمین اصلی و همزمان با 4-3 برگی شدن نشاها، عملیات نشاکاری بر اساس نقشه آزمایش با آرایش بوته 25×25 سانتی­متر در کرت­هایی به ابعاد 5×4 متر انجام گرفت. نیتروژن، فسفر و پتاسیم به ترتیب از منابع اوره، سوپر فسفات ­تریپل و کلرور پتاسیم تامین شد. غلظت مورد استفاده براساس نتایج ارائه شده در منابع جهت محلول­پاشی اوره 5%، سوپر فسفات ­تریپل 5/2% و کلرورپتاسیم 3% در نظر گرفته شد. این کار توسط سم­پاش پشتی و هنگام عصر انجام ­شد. در این پژوهش، 39 کرت آزمایشی وجود داشت که هر تکرار شامل 13 کرت کشت بود. در زمان برداشت محصول به منظور حذف اثرات حاشیه­ای احتمالی، ردیف­های کناری حذف و بقیه به صورت دستی برداشت و عملکرد زیستی و دانه در تمام تیمارهای آزمایشی تعیین شد. غلظت عناصر نیتروژن، پتاسیم و فسفر در کاه و دانه به ترتیب با استفاده از دستگاه­های کجلدال، فلیم فتومتر و جذب اتمی تعیین شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش با استفاده از نرم­افزارSAS  مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقایسه میانگین­ها با استفاده از آزمون چند دامنه­ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.

 

نتایج و بحث

نتایج تجزیه واریانس داده­های حاصل از این بررسی در جدول 1 آورده شده است. بر اساس این نتایج، اثر تیمارهای آزمایش بر روی عملکرد دانه، شاخص برداشت، جذب فسفر و پتاسیم دانه و جذب پتاسیم کاه در سطح احتمال آماری 5 درصد و عملکرد زیستی، جذب نیتروژن و فسفر کاه در سطح احتمال آماری 1 درصد معنی­دار بود.

 

 

 

 

 

 

 

جدول1- تجزیه واریانس صفات مورد مطالعه در برنج هیبریدتحت تاثیر محلول­پاشی عناصر ماکرو

Table 1- Analysis of variance for the studied traits in hybrid rice under foliar application of macroelements

 

میانگین مربعات   (Mean of square)

منابع تغییر

Source of Variation

درجه آزادی

df

عملکرد دانه

Grain yield

عملکرد

زیستی

Biological yield

شاخص

برداشت

Harvest index

جذب

فسفر دانه

P uptake

seed

جذب

پتاسیم دانه

K uptake

seed

جذب

نیتروژن کاه

N uptake

Straw

جذب فسفر کاه

P uptake

Straw

جذب پتاسیم

کاه

K uptake

Straw

(Repetition)تکرار

2

2598081.9

0.006

0.006

561.59

136.71

2.727

14.264

1391.028

(Treatment) تیمار

12

6063066.7*

0.016**

0.006*

280.6*

226.56*

4.664**

25.486**

1509.458*

(Error)  خطا

24

2493585.7

0.004

0.002

116.81

88.075

0.993

7.678

524.805

ضریب تغییر (درصد)

 CV (%)

 

17.76

1.56

8.32

22.59

20.5

10.89

26.33

17.90

                       

*و** به ترتیب معنی­دار در سطح 5% و1%

* and ** Significant at 5% and 1% levels of probability, respectively.


عملکرد دانه

در این بررسی، محلول­پاشی تفاوت معنی­داری با عدم محلول­پاشی در عملکرد دانه نشان داد (جدول 1). محلول پاشی اوره در مرحله حداکثر پنجه­زنی با تحت تاثیر قرار دادن اجزای عملکرد موجب شد که بیشترین عملکرد دانه حاصل شود، ولی با تیمارهایی مانند T6 و تیمارهای T9 تا T12 تفاوت معنی داری نشان نداد (شکل 1). بنابراین، با یک مرحله محلول­پاشی در پنجه­زنی و بدون مصرف سایر عناصر می­توان به حداکثر عملکرد دست یافت. به نظر می­رسد که  اوره در مرحله پنجه­زنی برای رشد سنبله و افزایش گلچه بارور مصرف شده است. در زمان تشکیل شاخه­های کلاله بر روی مادگی، تعداد گلچه بارور در سنبلچه تعیین می­شود. رشد ساقه و برگ در این زمان به شدت با سنبله رقابت می­­کند. محلول­پاشی اوره در این مرحله از طریق برگ موجب می­شود که اکثر آن به سنبله منتقل شود که نتایج به دست آمده در این تحقیق با نتایج به دست آمده از تحقیقات اسدی و همکاران (Asadi et al., 2011) و اسپیرتز و وان دهار (Spiertz & Van de, 1978) مطابقت دارد. ساراندون و جییانیبلی (Sarandon & Gianibelli, 1990) در آزمایش خود گزارش کردند که محلول­پاشی اوره به میزان 20 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در انتهای مرحله پنجه­زنی موجب افزایش درصد نیتروژن دانه شد.

 

 

 

حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05


 

 

عملکرد زیستی

عملکرد زیستی بر اثر محلول­پاشی اوره تفاوت معنی­داری در مقایسه با شاهد نشان داد (شکل 2). عملکرد بیولوژیکی بر اثر محلول­پاشی اوره در مرحله آبستنی و پنجه­زنی افزایش یافت. به احتمال زیاد، افزایش عملکرد زیستی می­تواند با افزایش شاخص سطح برگ ارتباط داشته باشد، زیرا محلول­پاشی قبل از گرده­افشانی شاخص سطح برگ را افزایش می­دهد و موجب دوام سطح برگ می­گردد (Sabahi, 1994). ارتباط عملکرد زیستی با شاخص سطح برگ می­تواند در تولید ماده خشک نقش داشته باشد. طبق گزارش لاکیننی و همکاران (Lakkineni et al., 1995) محلول­پاشی اوره بر روی برگ موجب آزاد شدن مقداری دی­اکسید کربن از اوره می­شود و توسط برگ­های گیاه دریافت و تثبیت می­گردد و به همین دلیل شدت فتوسنتز افزایش می­یابد. بسیاری از متخصصان علم فیزیولوژی اظهار کرده­اند که عملکرد زیستی در ارقام جدید نسبت به ارقام قدیم تفاوت زیادی نکرده است و با حفظ عملکرد زیستی از طریق روش­های به­زراعی نظیر محلول­پاشی اوره، می­توان شاخص برداشت را بهبود بخشید (Narang et al., 1997). ساراندون و جییانیبلی (Sarandon & Gianibelli, 1990) در آزمایش­های خود گزارش کردند که مصرف نیتروژن در مراحل اولیه رشد موجب افزایش عملکرد بیولوژیکی به میزان 65% و تولید پنجه بیشتر شد، در نتیجه گیاه در اواخر دوره رشد با کاهش وزن خوشه و کارایی تخصیص ماده خشک به دانه مواجه شد.

 

شاخص برداشت

بیشترین شاخص برداشت در تیمار محلول­پاشی نیتروژن و فسفر در مرحله آبستنی مشاهده شد که در حدود 11 درصد با شاهد تفاوت داشت (شکل 3). برنج هیبرید به دلیل نیمه ­پاکوتاه بودن، کودپذیر بودن، افزایش نسبت وزن خوشه به ساقه و حفظ عملکرد زیستی در سطحی ثابت، با افزایش تعداد دانه در خوشه و وزن هزار دانه، شاخص برداشت مناسبی را حاصل می­کند. اسدی و همکاران (Asadi et al., 2011) گزارش کردند که بیشترین شاخص برداشت نیتروژن از طریق محلول­پاشی نیتروژن و پتاسیم در مرحله آبستنی حاصل می­گردد.

اوستین و همکاران (Austin et al., 1980) اظهار کردند که افزایش شاخص برداشت با حفظ عملکرد زیستی از طریق محلول­پاشی در مرحله چکمه­زنی موجب افزایش جذب نیتروژن و افزایش بیوماس کل و در نتیجه، افزایش قدرت منبع می­شود و مواد فتوسنتزی بیشتری پس از گرده­افشانی به خوشه انتقال می­یابد.

بر اساس نتایج سیدیک و همکاران
(Siddique et al., 1989) علت وزن بیشتر سنبله گندم در زمان گرده­افشانی، اختصاص بیشتر مواد فتوسنتزی به سنبله نسبت به ساقه است. هم­چنین، اکثر اختلاف ارقام از نظر وزن خشک سنبله در زمان گرده­افشانی، ناشی از اختلاف در تعداد گلچه بارور در 20 تا30 روز قبل از گرده­افشانی و افزایش تعداد گلچه بارور در سنبله است، پس با افزایش تعداد دانه، وزن سنبله هم افزایش می­یابد. این نتایج با محلول پاشی پتاسیم که موجب افزایش درصد دانه­های پر و وزن دانه می­شود، مطابقت دارد، زیرا پتاسیم کمک می­کند تا برگ پرچم از نظر فیزیولوژیکی مدت طولانی­تری فعال بماند و پرشدن دانه بهتر انجام گیرد (Marschner, 1985).

 

کارآیی جذب و انتقال عناصر غذایی در دانه و کاه

کارآیی انتقال عناصر غذایی به دانه یعنی درصد از کل عناصر غذایی که از اندام گیاهی تا زمان رسیدن به دانه منتقل می­شود. اثر محلول­پاشی بر غلظت فسفر و پتاسیم دانه معنی­دار بود (جدول 1)، ولی غلظت نیتروژن در دانه رقم هیبرید معنی­دار نشد. این امر ممکن است که به پایین بودن کیفیت دانه نسبت داده شود و یک ویژگی ژنتیکی به شمار می­آید. وضعیت فیزیکی کود و زمان مصرف آن از جمله عواملی هستند که بر بازیافت نیتروژن موثرند.

 

 

حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05

 

 

حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05

 

 

 

 

 

حداکثر غلظت نیتروژن در مرحله پنجه­زنی و پر شدن دانه است (Nouri, 2000)، در صورتی که میزان نیتروژن و فسفر کافی تا قبل از خوشه­دهی فراهم باشد، انتقال این مواد از برگ و ساقه به دانه موجب می­شود که بعد از گرده­افشانی میزان نیتروژن بسیار ناچیز شود. غلظت فسفر و پتاسیم دانه در تیمار T9 (با محلول­پاشی نیتروژن در دو مرحله حداکثر پنجه­زنی و آبستنی) افزایش یافت
(شکل 4).

غلظت نیتروژن و پتاسیم کاه و کلش نیز با محلول پاشی نیتروژن در زمان آبستنی به حداکثر رسید و جذب فسفر در کاه و کلش با محلول­پاشی نیتروژن و پتاسیم در دو مرحله پنجه­زنی و آبستنی و محلول­پاشی فسفر در زمان چکمه­زنی در سطح آماری 1 درصد معنی­دار شد (شکل 5 و 6).

در تیمار T1 (تیمار اقتصادی با کمترین مصرف نهاده و بیشترین عملکرد) میزان فسفر جذب شده در دانه 61 درصد و در کاه و کلش 16 درصد نسبت به شاهد افزایش داشت. جذب و غلظت فسفر با دیگر عناصر در ارتباط است، به طوری که کاربرد نیتروژن موجب کاهش غلظت فسفر در بافت­های برنج می­شود. زیرا، بر اثر افزایش مصرف نیتروژن به دلیل اثر رقت، مقدار فسفر در بافت گیاهی کاهش می­یابد (Nafees et al., 1993).

 پتاسیم جذب شده در دانه 55 درصد و در کاه و کلش 18 درصد در مقایسه با شاهد افزایش نشان داد. پتاسیم جذب شده در دانه با تاثیرپذیری از محلول­پاشی اوره در زمان پنجه­زنی برای عملکرد بالای دانه برنج که می­تواند تعداد دانه در خوشه، درصد دانه­های پر و وزن دانه را افزایش دهد (جذب مداوم پتاسیم تا رسیدن دانه) از اهمیت ویژه­ای برخوردار است (Gething, 1990).

وجود پتاسیم در اندام­های گیاهی به ویژه در برگ موجب افزایش راندمان انرژی می­شود، به طوری که اگر برگ­های گیاه دارای 5-4 درصد پتاسیم باشد، این راندمان در حدود50-70 درصد خواهد شد. پتاسیم لیگینینی شدن سلول­های اسکلرانشیمی را افزایش می­دهد و موجب ضخیم شدن دیواره­های ساقه به ویژه در قسمت­های نزدیک به یقه می­شود و می­تواند مقاومت گیاه به ورس را افزایش دهد (De Datta & Mikkelson, 1985).

جذب عناصر با توجه به رقم، زمان مصرف، روش مصرف و مدیریت کودی می­تواند متفاوت باشد. برنج هیبرید دارای پتانسیل بالاتر جذب و استفاده از عناصر خاک به دلیل سیستم ریشه­ای قویتر است و قدرت بالاتر ریشه به دلیل تولید بیوماس کل بیشتر از نظر پنجه­زنی و سطح برگ بیشتر راندمان بالاتری جهت انتقال مواد از منبع به مخزن را دارد (Malakout, 2000).

جذب فسفر کاه با محلول­پاشی تمام عناصر ماکرو در دو مرحله پنجه­زنی و آبستنی نسبت به شاهد بیش از 50% افزایش نشان داد (شکل 6). ولز و شوکلی (Wells & Shockley, 1978) گزارش کردند که دانه نسبت به ساقه و برگ­ها دارای غلظت بالاتری از فسفر است. در مرحله رسیدگی، دانه­ها دارای بالاترین غلظت فسفر هستند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05

 

 

شکل4- اثر محلول­پاشی عناصر ماکرو بر روی غلظت فسفر (بالا) و پتاسیم (پایین) دانه برنج هیبرید

Fig 4- Effect of foliar application of macro elementson the grain phosphorous (top) and potassium (below) content in hybrid rice

حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05

 

 

 

 

            حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05

 

 

 

 

 

شکل 5- اثر محلول­پاشی عناصر ماکرو بر روی غلظت نیتروژن (بالا) و پتاسیم (پایین) در کاه و کلش برنج هیبرید

Fig 5- Effect of foliar application of macro elements on straw nitrogen (top) and potassium (below) content in hybrid rice

حروف مشابه بیانگر تفاوت غیرمعنی دار در سطح احتمال 5 درصد می­باشد

The similar letters show non-significant difference at P≤0.05

 

 

 

 

شکل 6- اثر محلول­پاشی عناصر ماکرو بر روی جذب فسفر در کاه و کلش برنج هیبرید

Fig 6- Effect of foliar spraying of macro elements on straw phosphorous content in hybrid rice


 

نتیجه­گیری

یکی از مدیریت­های مناسب مصرف کود نیتروژنه در جهت افزایش عملکرد برنج هیبرید بدون اثر تحریک کنندگی بر ورس و کاهش شاخص برداشت، به کارگیری محلول­پاشی اوره به عنوان مکمل همراه با مصرف تقسیطی کود نیتروژنه در مراحل کاشت، پنجه­دهی و آبستنی است. در این بررسی نیز بیشترین میزان عملکرد دانه از محلول­پاشی اوره در مرحله پنجه­زنی به دست آمد. یکی دیگر از برنامه­های مدیریت کودی برقراری تعادل عناصر غذایی در اندام­های گیاهی است که با مصرف بهینه و به کارگیری کود شیمیایی در زمان مناسب می­توان همراه با عملکرد زیستی مناسب به عملکرد اقتصادی بالا در برنج هیبرید دست یافت. در این پژوهش، محلول­پاشی نیتروژن در مرحله پنجه­زنی موجب افزایش غلظت فسفر و پتاسیم در دانه گردید. در کل، تیمار محلول­پاشی اوره در مرحله پنجه­زنی با توجه به صفات مورد مطالعه و هزینه مواد مصرفی و کارگری، به عنوان بهترین تیمار از نظر تولید عملکرد و کیفیت دانه برنج هیبرید شناخته شد. محلول­پاشی برنج هیبرید در زمان مناسب (محلول­پاشی نیتروژن در مراحل پنجه­زنی و آبستنی به همراه مصرف کود پایه) می­تواند موجب جذب و انتقال عناصر غذایی بیشتر در اندام­های گیاه گردد. با ذخیره عناصری چون پتاسیم در گیاه، علاوه بر کاهش تنش­ها تبدیل مواد به عملکرد اقتصادی میسر می­گردد.

 

 

References

Asadi, S., Zavareh, M., Shokri Vahed, H. and Shahin Rokhsar, P. 2011. Effect of supplement foliar application of nitrogen and potassium on yield, grain quality and nitrogen utilization efficiency of hybrid rice c. v. Bahar-1. E. J. Crop Prod. 4(3): 175-190.

Austin, R. B., Bingham, R. D., Blackwell, L. T. and Iaylor, M. 1980. Genetic improvements in winter wheat yield since 1900 and associated physiological changes. J. Agric. Sci. 94:675-678.

De Datta, S. K. and Mikkelson, D. S. 1985. Potassium Nutrition of Rice. Pp: 665- 699. In: Potassium in agriculture. Ed. R. D. Munson. ASA, CSSA, SSSA Pub., L. Madison, WI.

Gething, P. A. 1990. Potash Facts. Int. Potash Inst. Bern, Switzerland.

Jayaraj, T. and Chandrasekharan, B. 1989. Foliar fertilization to enhance seed yield and quality in rice. Seed Res. 25: 50-52.

Khani, M. R. 2001. Bioenvironmental management for nitrate and cadmium control in north paddy lands trough qualitative and quantitative optimizing of chemical fertilizers. Ph.D. Thesis. Islamic Azad University. Tehran.

Lakkineni, K. C., Sivasasankar, P. A., Kumar, T. V., Nair, R. and Abrol, Y. P. 1995. Carbon dioxide assimilation in urea-treated wheat leaves. J. Plant Nutr. 18(10):2213-2217.

Malakouti, M. J. 1998. Achievements of the soil and water research institute on the fertilizer production in Iran. Soil and Water Res. Ins. Ministry of Agriculture.

Malakouti, M. J. 1999. Necessity of optimal fertilizer application for increasing yield of high-yielding rice cultivars. (2nd part). Ministry of Agriculture publication. Technical Issue. No: 71.

Malakouti, M. J. 2000. Requirement for inhibition of potassium depletion from the paddy land soils of North Country. Ministry of Agriculture publication. Technical Issue. No: 62.

Marschner, H. 1985. Mineral Nutrition in Higher Plants. Academic Press, Inc. NY. 674 p.

Metwally, M., Mazrou, M., Afify, M., Hend, E., Wahba, A., Makarem, M., Mohamed, A. and Mahfous, S. 2002. Effect of irrigation and vapor guard on growth, yield and chemical composition of Roselle. Plant Bull. 27: 533-548.

Nafees, A., Samiuilah, K. and Aziz, O. 1993. Response of mustard to seed Treatment with Pyridoxine and basal and foliar application of nitrogen and phosphorus. J. Plant Nutr. 16: 1651-1659.

Narang, R. S., Mahal, S., Seema, S., Gosal, K. S. and Bedi, S. 1997. Response of rice and wheat to K-fertilization under maximum yield research strategies. Environ. Eco. 19(2): 474-477.

Nouri, L. 2000. Effect of nutrient foliar application on the yield of crops and herbs. MSc. Thesis. Tehran University.

Sabahi, H. 1994. Investigation of the effect of urea spraying before and after anthesis on the leaf area duration, yield and yield components and protein percent of two wheat cultivars. MSc. Thesis. Ferdowsi University. Mashhad.

Sarandon, S. J. and Gianibelli, M. C. 1990. Effect of foliar urea spraying and nitrogen application at sowing upon dry matter and nitrogen distribution in wheat. Agronomie. 10:183-189. 

Shokri Vahed, H. 2009. The effects of foliar supplements of micro nutrients on the yield and yield components of Hashemi rice variety. Final report of project. Ministry of Jahad-e-Agriculture. Research and Education Organization. Rice Research Institute of Iran. Rasht.

Siddique, K. H. M., Kirby, E. J. and Perry, M. W. 1989. Ear- to stem ration in old and modern wheat varieties: relationship with improvement in number of grains per ear and yield. Field Crop Res. 21(1): 59-78.

Son, T. T., Anh, L.X., Ronen, Y. and Holwerda, H. T. 2012. Foliar potassium nitrate application for paddy rice. Better Crops. 96:29-31.

Spiertz, J. H. J. and Van de Haar, H. 1978. Differences in grain growth, crop photosynthesis and distribution of assimilates between a semi dwarf and a standard cultivar of winter wheat. Neth. J. Agric. Sci. 26: 233-249.

Wells, B. R. and Shockley, P. A. 1978. Late season fertilization studies on rice. Ark. Farm. Res. July-Aug. Fayetteville. (Abst.).

Yamado, Y., Wittwer, S. H. and Bukdvac, M. J. 1965. Penetration of organic compounds through isolated cuticular membranes with special reference to C14 urea. Plant Physiol. 40: 170-175.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Effects of foliar supplements of nitrogen, phosphorus and potassium on grain yield and macro element transport and adsorption efficiency of hybrid rice (Oryza sativa L.)

 

Mohammad Sedghi1*, Raouf Seyed Sharifi1

 

1- Associated Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Mohaghegh Ardabili

*Corresponding author: mosedghi2003@yahoo.com

 

Received: 2013.05.05                                                                                               Accepted: 2013.08.20

 

Abstract

In order to study the effects of complementary Nitrogen, Potassium and Phosphorus foliar spraying on hybrid rice (Oryza sativa L.) yield and element uptake efficiency, an experiment was conducted using randomized complete block design with 13 treatments and 3 replications at Gilan rice research Station. Rice essential fertilizer considering soil analysis results was N=120, P2O5=45 and K2O=100 kg/ha from urea, triple super phosphate and potassium chloride sources, respectively. Treatments were the combination of Nitrogen, Potassium and Phosphorous with the spraying timing at tillering, boot stage and heading. Results showed that foliar spraying of macro nutrients as complementary source of elements had significant effect on grain yield and urea foliar spraying (T1) increased grain yield about 50% over control. At this treatment, total phosphorous uptake was 61 and 16% higher than control in seed and straw, respectively. Potassium concentration at T1 were 55 and 18% higher than control, respectively. It seems that macro element spraying can increase their concentration in seeds and improve the seed quality.

 

Key words: Rice, Potassium, Phosphorus, Nitrogen, Foliar spraying.

 



1- Denitrification