تأثیر کاربرد همزمان نیتروژن و فسفر بر ویژگی‌های زراعی گیاه برنج در شرایط غرقاب و اشباع متناوب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

          نیتروژن یکی از عناصر پرنیاز در گیاهان است که به همراه فسفر، نقش  مهمی در تولید برنج دارد. از طرف دیگر، شرایط رطوبتی خاک، فراهمی این دو عنصر پرمصرف را در خاک به‌طور مشخص تحت تأثیر قرار می­دهد. برای مطالعۀ اثر نیتروژن و فسفر بر ویژگی­های رشد گیاه برنج (.L Oryza Sativa)، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی و در سه تکرار انجام شد. تیمارها شامل دو رقم برنج (هاشمی و علی کاظمی)، دو سطح رطوبتی (غرقاب دایم و اشباع متناوب)، سه سطح نیتروژن (0، 75 و150 میلی­گرم نیتروژن بر کیلوگرم خاک) از منبع اوره و سه سطح فسفر (0، 25 و50 میلی­گرم فسفر بر کیلوگرم خاک) از منبع مونوکلسیم فسفات بود. نتایج نشان داد که وزن خشک بخش هوایی در رقم علی کاظمی بیشتر از هاشمی بود. وزن­ خشک بخش هوایی و ریشه، طول و حجم ریشه، تعداد برگ و پنجه در بوته و قطر ساقه در رژیم رطوبتی غرقاب بیشتر از اشباع متناوب بود. با افزایش سطوح نیتروژن، وزن خشک بخش هوایی و ریشه و حجم ریشه­ افزایش یافت. افزایش سطوح فسفر نیز منجر به افزایش وزن خشک و حجم ریشه شد. اثر متقابل نیتروژن و فسفر بر وزن­ خشک بخش هوایی و ریشه، طول و حجم ریشه، شاخص کلروفیل برگ و غلظت نیتروژن بخش هوایی معنی‌دار بود(p< 0.05). اثر متقابل رژیم رطوبتی خاک و نیتروژن بر شاخص کلروفیل برگ معنی‌دار بود(p<0.05). همچنین اثر متقابل فسفر و رژیم رطوبتی خاک باعث تغییر معنی­دار وزن خشک بخش هوایی و اثر متقابل نیتروژن و رقم سبب تغییر معنی‌دار (p<0.05) وزن خشک و شاخص کلروفیل برگ شد. بیشترین وزن خشک بخش هوایی در شرایط غرقاب و در رقم علی کاظمی در سطح دوم نیتروژن و سطح شاهد فسفر مشاهده شد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Combined Application of Nitrogen and Phosphorus on the Growth Characteristics of Rice Plants under Flooded and Periodic Saturation Conditions

چکیده [English]

Nitrogen is one of the most important macronutrients for plants that accompanied with phosphorus plays an important role in rice production. On the other hand, soil moisture conditions affect availability of these two elements, markedly. In order to study the effects of nitrogen and phosphorus on the growth characteristics of rice (Oryza Sativa L.) plant, a factorial experiment was done in a randomized complete blocks design with three replicates. The treatments included two rice cultivars (Hashemi and Alikazemi), two moisture regimes (submerged and periodic saturation), three nitrogen levels (0, 75,150 mg­/kg) as urea and three phosphorus levels (0, 25, 50 mg/­kg) as mono calcium phosphate. The results showed that dry weight of shoot in Alikazemi cultivar was greater than that in Hashemi cultivar. Shoot and root dry weight, root length and volume, number of leaves and tillers and stem diameter under submerged conditions were greater than those under periodic condition. By increasing N levels, shoot and root weight and root volume increased. Also, by increasing P levels, root volume and weight increased. Interaction between the nitrogen and phosphorus levels showed a significant effect on wet and dry weight of shoot and root, root length and volumes, leave chlorophyll index and shoot nitrogen concentration (p<0.05). Moreover, interaction between nitrogen and water regime left marked effect on leave chlorophyll index. The interaction between phosphorus and moisture regime also changed the dry weight of shoots, significantly. The interaction between nitrogen and soil moisture regime showed significant effects on the leave chlorophyll index of shoots. Maximum shoot dry weight was observed under submerged conditions in Alikazemi cultivar for 75 mg ­kg-1 nitrogen at control level of phosphorus

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nitrogen
  • Periodic saturation
  • Phosphorus
  • Rice
  • Submerged
اسدی م ا و شاهین رخسار احمدی پ، 1385. معرفی روش جدید آبیاری برنج در کشور چین. صفحه‌های 63 تا 71، مجموعه مقالات دوازدهمین همایش ملی برنج کشور، جلد دوم ، چهارم تا پنجم دیماه، دانشکاه مازندران، بابلسر، ایران .
اصفهانی م، صدرزاده س‌م، .کاووسی م و دباغ محمدی نسب ع، 1384 . اثر مقادیر مختلف کود نیتروژن و پتاسیم بر رشد، عملکرد واجزای عملکرد دانۀ برنج رقم خزر. مجلۀ علوم زراعی ایران . جلد هفتم ، شمارۀ 3 ، صفحه‌های 240 تا 226 .
بی نام . موسسۀ تحقیقات برنج کشور، 1387. توصیه های فنی برای شالیکاری در خشکسالی .
پیرمرادیان ن­، سپاسخواه ع  و مفتون م، 1382. تاثیر کم آبیاری و مقادیر مختلف نیتروژن بر عملکرد و بازده مصرف آب در برنج. صفحه‌های 261 تا 271، مجموعه مقالات یازدهمین همایش کمیتۀ ملی آبیاری و زهکشی ایران، تهران ، ایران .
فرجی ا و آقافخر م، 1377 . اثر مقدار و زمان مصرف کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد برنج در اصفهان . مجلۀ علوم کشاورزی  و منابع طبیعی، جلد دوم، شمارۀ سوم،  صفحه‌های 25 تا 32. 
قربانی م‌ح، پورفرید آ، بصیری م و امیری س، 1385. اثر تنش شوری و رقم بر جوانه زنی و رشد گیاهچۀ ده رقم برنج . صفحه‌های 93 تا 104، مجموعه مقالات دوازدهمین همایش ملی برنج  کشور ، جلد دوم، چهارم تا پنجم  دیماه، دانشکاه مازندران، بابلسر، ایران.
نجفی ن و  توفیقی ح،1385 . بررسی اثر رایزوسفر گیاه برنج بر شکل های فسفر معدنی در خاک‌های شالیزاری شمال ایران : شکل های فسفر بومی خاک، مجلۀ علوم کشاورزی ایران، جلد 37، شمارۀ 5 ، صفحه های 919 تا933. 
نجفی ن و  توفیقی ح، 1389 . تأثیر کود فسفر بر رشد گیاه برنج، جذب فسفر و برخی عناصر در خاکهای شالیزاری شمال ایران در شرایط گلخانه­ای. صفحه های 2807 تا2810، یازدهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، پژوهشکدۀ علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی تهران.
Akhtar M, Randttawa SA, Mahmood MT and Ullah E, 1999. Interaction effects of nitrogen and phosphorus on agronomic traits of Maize (Zea mays L.). International Journal of Agriculture & Biology 1560-8530/99/01-1-334-336.
Ayub M, Tanveer A, Mahmud K, Ali A and Azam M, 1999. Effects of nitrogen and phosphoris on the Fodder yield a quality of Sorghum cultivars (Sorghum bicolor L.). Pakistanian Journal of Biological Sciences, 2(1): 247-250.
Barbosa MP and Yamada T, 2002. Upland rice production in Brazil. Better Crops International 16:43-46.
Borhi AR, Karman  MR, Aktas A and  Savaski E, 1998. Effect of nitrogen and phosphorus fertilization on the yield and nutrient status of rice crop grown on artificial siltation soil from the Kelkit river.  Journal of Agriculture and Forestry 22 : 585-592.
Brady  NC and Weil  RR, 1999. The Nature and Properties of Soils. Twelfth Edition, Prentice Hall, Inc. New Jersey, USA.
Fageria NK, Zimmermann FJP and Baligar VC, 1995. Lime and phosphorus interactions on growth and nutrient uptake by upland rice, wheat, common bean, and corn in Oxisol.  Journal of Plant Nutrition 18:2519-2532.
Fageria NK, 2001. Nutrient management for improving upland rice productivity and sustainability. Soil Science and plant Analysis 32: 2603 -2629.
Fageria  NK ,2010. Root growth of upland rice genotypes as influenced by nitrogen fertilization. Pp 120-123 .19th World Congress of Soil Science, Brisbane, Australia.
Fageria NK, Baligar VC and Clark RB, 2006. Physiology of Crop Production.The Haworth Press. New York.
Gerorge T, Magbanua R, Roder W, Keer KV, Trebuil G and Reoma V, 2001. Upland rice response to phosphorus fertilization in Asia. Agronomy Journal 93:1362-1370.
Golden BR, Slaton NA, Norman RJ, Wilson JCE and Delong RE, 2009. Evaluation of polymer-coated urea for direct and delayed seeded in flooded rice production. Soil Science Society of American Journal 73:375-383.
Havlin JL, Beaton JD, Tisdale SL and Nelson WL, 2004. Soil Fertility and Fertilizers: An Introduction to Nutrient Management. Sixth Edition, Prentice Hall, New Jersey, USA.
He y, Shen  Q, Shen H, Kong H, Xiong Y and Wang X, 2004. Effect of soil moisture content and phosphorus application on phosphorus nutrition of rice cultivated in different water regime systems. Journal of Plant Nutrition 27(12):2259-2272.
Jones BJ, 2001. Laboratory Guide for Conducting Soil Tests and Plant Analysis. CRC Press, USA.
Klute A, 1986. Methods of Soil Analysis. Part 1: Physical and Mineralogical Methods. 2nd edition, ASA, SSSA, Madison .WI .USA.
Kombiok JM and Elemo KA, 2004. Effect of nitrogen and phosphorus fertilization on maize/rice intercropping system at Samaria, northern Nigeria. Ghana Journal of Agricultural 37 :3-13
Krik GJD, Santos EE and Santos MB, 1999. Phosphate solubilization by organic anion excretion from rice growing in aerobic soil: Rates of excretion and decomposition, effects on rhizosphere pH and effects on phosphate solubility and uptake. New Phytologist 142 :185-200
Kumar, K and Rao, KVP, 1992. N and P requirement of upland rice Manipur. Oryza 29 :306-309
Lindsay WL and Norvell WA, 1978. Development of a DTPA test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Sci Soc American journal 42: 421-428.
Mahajan G, Chauhan BS and Gill MS, 2010. Optimal nitrogen fertilization timing and rate in dry-seeded rice in northwest India. Agronomy Journal 103: 1676-1682.
Mclean EO, 1982. Soil pH and lime requirement. Pp. 199-224. In: Page et al., (eds). Methods of Soil Analysis. Part 2. 2nd ed. ASA, SSSA, Madison, WI. USA.
Medina LB, Riquelme  V and Oyervides  EOV, 1984. Effect of nitrogen and phosphorus fertilizer and population density on lowland fodder sorghum production under irrigation. Reusta Chapingo, 9:152-156.
Nelson DW and Sommers LE, 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. Pp: 539-579. In: Page Al, Miller R H and DR Keeney. (eds). Methods of Soil Analysis. Part 2. 2nd eds. ASA, SSSA, Madison, WI. USA.
Olsen SR and Sommers LE, 1982. Phosphorus. Pp. 403-430. In: Page Al, Miller R H and DR Keeney. (eds). Methods of Soil Analysis. Part 2, 2nd eds, ASA, SSSA, Madison, WI. USA.
Panda SC, Panda PC and Nanda SS, 1995. Effect of N and P on yield and nutrient uptake of rice; Oryza 32: 18-20.
Quang Thyen T, Phurg CV and Tin Tk, 2006. Influence of long term application of N, P, and K fertilizer on major soil elements. Omon Rice 14: 92-96.
Richards, LA, 1969. Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali Soils. US Salinity Laboratory Staff. Agricultural handbook. No.60.USDA.USA.
Ronand  PB and Robert CR, 2005.Influenc of nitrogen fertilization on multi-culture range sorghum- sudangrass yield and nitrogen use. Agronomy Journal 97:1493-1501.
Roshan NM, Azarpour A, Moradi M, 2011. Study effects of different nitrogen and micronutrients fertilizer rates on yield components of rice. World Applied Sciences Journal 13(3): 419-423.
Sah RN  and Mikkelsen  DS,1986. Transformation of inorganic phosphorus during the flooding and draining  cycle of Soil Soil Sci Soc Am J 50:62-67.
Saito K, Linquist B, Atlin GN, Phanthaboon K, Shirawa T and Horie T­, 2006.  Response of traditional and improved upland rice cultivars to N and P fertilizer in northern Laos. Field Crops Research 96: 216-223.
Shahandeh H, Hossner, LR and Turner FT,1994. Phosphorus relationships in flooded rice soils with  low extractable phosphorus. Soil Science Society  American  Journal 58:1184-1189.
Singh Y, Singh SP and Bhrdwaj AK, 2000. Phosphorus and potassium fertilizers on rice-wheat productivity and properties of Mollisols in Himalayan foot hills. Pp 14-21, In : Rice-Wheat Consortium Paper Series 6. New Delhi.
Slaton NA, Wilson Jr, CE, Norman RJ, Ntamatungiro S and Frizzell DL, 2002. Rice response to phosphorus fertilizer application rate and timing on alkaline soils in Arkansas. Agronomy Journal 94: 1393-1399.
Turk MA, 1998. Effect of nitrogen and phosphorous levels on barley cultivars grown in semiarid conditions Journal of Agronomy & Crop Science 181:257-262
Umrani NK and Narkhede PL, 1982. Influence of nitrogen fertilization on moisture utilization by winter sorghum. Sorghum News 25:61-65
Wang J, Liao Z and Shuman LM, 1994. Interaction of silicon, iron, and manganese in rice (Oryza sativa L.) rhizosphere at low pH in relation to rice growth. Journal of  Plant Nutrition 17: 775-785.
Waling I, Vark WV, Houba VJG and Van der lee JJ 1989. Soil and Plant Analysis, a series of syllabi. Part 7. Plant Analysis Procedures. Wageningen Agriculture University, Netherland.