بررسی امکان افزایش اثر بخشی سطوح مختلف کودهای نیتروژن و فسفر با تغییر تاریخ کاشت کود سبز ماش در کشت گندم پاییزه

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران.

2 گروه اگرواکولوژی، دانشگاه دولتی کشاورزی ایروان، ایروان، ارمنستان.

3 گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد شوشتر، دانشگاه آزاد اسلامی، شوشتر، ایران

چکیده

سابقه و هدف: اگرچه استفاده از کودهای سبز در تأمین عناصر غذایی مورد نیاز گیاهان و بهبود ویژگی‌های خاک موثر است، اما باید توجه داشت که این کودها قادر به تأمین تمامی نیاز غذایی گیاه نیستند. بنابراین، تلفیق این کودها با مقادیر کاهش یافتة کودهای معدنی ممکن است علاوه بر رفع نیاز غذایی گیاه، باعث افزایش مواد آلی خاک و کیفیت فیزیکی و شیمیایی آن گردد. گیاه ماش
(Vigna radiata) یکی از گیاهان زراعی خانوادة بقولات است که قادر به تثبیت زیستی نیتروژن بوده و در برخی مناطق گرمسیری به عنوان کود سبز کشت می‌شود. هدف از این پژوهش بررسی امکان افزایش اثر بخشی سطوح مختلف کودهای نیتروژن و فسفر با تغییر تاریخ کاشت کود سبز ماش بر عملکرد و اجزاء عملکرد و در نهایت سود اقتصادی کشت گندم بود.
مواد و روش ها: آزمایشی در 3 سال زراعی (1388-1391) در زمین‌های کشاورزی شمال خوزستان به صورت آزمایش اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصافی با سه تکرار اجرا شد.
بذر گندم رقم چمران به عنوان کشت اصلی در 15 آذر ماه هر سال توسط دستگاه پنوماتیک کشت و در مرحله رسیدگی نهاییبه صورت دستی برداشت گردید. رقم ماش عمرانی به عنوان کود سبز در نظر گرفته شد. برگرداندن ماش به عمق 15 سانتیمتر توسط دستگاه روتیواتور تراکتور گلدونی در اواسط مرحله گلدهی(55 روز بعد از کاشت گیاه ماش)، در هر دو تاریخ کشت مورد نظر صورت گرفت.
دو تاریخ کاشت ماش ( 12 تیرماه و 19 مرداد ماه) به همراه کرت آیش به عنوان عامل اصلی در نظر گرفته شدند. همچنین مصرف کود نیتروژن در سه سطح (صفر، 60، 120 کیلوگرم در هکتار) و مصرف کود فسفر در سه سطح (صفر، 45، 90 کیلوگرم در هکتار) در
کرت‌های فرعی قرار گرفت.
میزان نیتروژن کل در دانه و کاه به روش کلدال، فسفر به روش کلرومتریک، پتاسیم با فتومتر شعله‌ای، مقادیر فلزات سنگین در
نمونه‌های خاکی و گیاهی به روش اتم-آبسوربشن و به وسیله دستگاهAAS1، فسفر با روش اولسن، pH به روش پتانسیومتر، هدایت الکتریکی به روش ریچاردز، کربن آلی با روش مهلیچ، هوموس با والکی-بالکا، بافت خاک با روش تیتره کردن وNO3-, NH4+ به تیورین-کُنونووا تعیین گردید.
یافته‌ها: نتایج آزمایش نشان داد استفاده از گیاه ماش به عنوان کود سبز باعث افزایش میزان مواد آلی و عناصر معدنی موجود در خاک می‌شود. اثر کود سبز و برهمکنش تیمارهای آزمایشی بر عملکرد دانه در سطح احتمال پنج درصد و اثر تیمارهای فسفر و نیتروژن بر این صفت در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. کاشت ماش جهت استفاده به عنوان کود سبز در تاریخ 12 تیرماه به دلیل افزایش تعداد دانه در واحد سطح و عملکرد زیستی باعث افزایش عملکرد دانۀ گندم نسبت به شرایط آیش شد. تأخیر در تاریخ کاشت ماش باعث کاهش اثرات سودمندش در عملکرد دانه شد. بیشترین عملکرد دانه به ترکیب تیماری 120 کیلوگرم نیتروژن و 90 کیلوگرم فسفر همراه کاشت ماش و همچنین بیشترین سود اقتصادی نهایی مربوط به همین تیمارها در تاریخ کاشت 12 تیرماه بود.
نتیجه‌گیری: بطورکلی نتایج این پژوهش نشان داد که کاشت ماش جهت استفاده به عنوان کود سبز باعث افزایش عملکرد دانۀ گندم نسبت به شرایط آیش شد. کشت ماش در تاریخ‌های مختلف به عنوان کود سبز عامل مهم اکولوژیک در روند افزایش محتوای مواد آلی و مواد غذایی اصلی (N,P2O5) در خاک شد.
همچنین استفاده از کودهای سبز و معدنی به طور همزمان باعث افزایش جذب کودهای معدنی و همچنین افزایش استفادة گندم از عناصر غذایی موجود در کودهای سبز می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the Possibility of Increasing Effectiveness of Different Levels of Nitrogen and Phosphorus Fertilizers by Changing the Planting Date of MungBean Green Manure in Autumn Wheat Cultivation

نویسندگان [English]

  • Abdolrahim mohammadpour 1
  • Sarun Hunanyan 2
  • Adel Modhej 3
1 Department of Agriculture,Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran
2 Department of Agronomy, State Agrarian University, Armenia
3 Department of Agriculture, Shushtar Branch, Islamic Azad University, Shushtar, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives:Although the use of green Fertilizers can supply nutrients and improve the soil but they are not able to meet all nutritional needs of plants. Therefore, it seems that the combination of such Fertilizers and the reduced amounts of mineral fertilizers not only meets the nutritional needs of plants but also increases the soil organic matter and improves its physical and chemical properties. Mung bean (Vigna Radiata) is a crop that belongs to the legumes family which is capable of biological nitrogen fixation and is cultivated as the green manure in some of tropical regions. The purpose of this study was to investigate the possibility of increasing the effectiveness of different levels of nitrogen and phosphorus fertilizers by changing the planting date of mung bean green Fertilizer on yield and yield components and the economic benefits of wheat cultivation.
Materials and Methods:For this purpose, an experiment was implemented in 3years in the north of Khuzestan in Iran as a factorial split plot design in a randomized complete block design with three replications. Chamran cultivar (wheat) as the main crop was planted with a pneumatic machine every year on December 6 and was harvested manually in the final ripening stage. Mung bean (Omrani cultivar) was used as green fertilizer. The mung bean was returned to a depth of 15 cm by a tractor rotator in the middle of the flowering stage (55days after planting). Two dates of mung bean planting (July12 and August19) along with fallow plot were contemplated as the main factor. Also (nitrogen fertilizer application) at three levels (0, 60, 120 kg/ha) and phosphorus fertilizer at three levels (0, 45, 90 kg/ha) were considered in sub-plots.Total nitrogen in seeds and straw was determined by Kjeldahl method, phosphorus by chlorometric method, potassium with Flam photometry. Heavy metal values were determined by the atomic absorption method in soil and plant samples by AAS1 device. Total nitrogen in soil samples was determined by Kjeldahl, phosphorus by Olsen method, potassium with FELIM photometer, pH by the potentiometer, electrical conductivity by Richards’s method, organic carbon with Mehlich method, Humus withValky-Balka, soil texture with the titration method, NO3- and NH4 +, by Thiurine-Cononova.

Results: The results showed that the use of mung beans as a green fertilizer increases the amount of organic matter and minerals in the soil. The effect of green manure and interaction of treatments on grain yield was significant at 5% probability level and the effect of phosphorus and nitrogen treatments on this trait was significant at 1% probability level. Planting mung bean as green fertilizer on 12July due to increasing the number of seeds per unit and biological yield increased wheat grain yield compared to fallow conditions.
Delay in the planting date of mung bean green reduced its beneficial effects on grain yield. The highest grain yield was obtained in the treatment of 120 kg nitrogen and 90 kg phosphorus from mung bean planting on 12July. The highest final economic benefit pertained to the treatment of 120 kg nitrogen + 90 kg phosphorus on planting on 12July.
Conclusion: The results showed that planting mung bean as green fertilizer increased wheat grain yield compared to fallow conditions. The use of mung bean on different dates as a green fertilizer is considered an important ecological factor in the process of increasing the content of organic matter and main nutrients (N,P2O5) in the soil, as well as reducing the types of moving heavy metals. It seems that using green and mineral fertilizers simultaneously increases the absorption of mineral fertilizers and also increases the use of wheat from the nutrients in green manures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Economic profit
  • Fertilizer
  • Mung bean
  • Wheat
  • Yield
1.Gheith, E.M.S., El-Badry, O.Z., and Wahid, S.A. 2013. Sowing Dates and Nitrogen Fertilizer Levels Effect on Grain Yield and its Components of Different Wheat Genotypes. Research journal of agriculture and biological sciences. 9: 176-181.
2.Moradi, M., Soleymanifard, A., Naseri, R., Ghasemi, M., and Abromand, K. 2016. The changes of agronomic traits and harvest index of wheat under the effect of manure and plant growth promotion bacteria at different levels of nitrogen. Crop Physiology Journal. 7: 28. 73-90.
3.Shah, Z., Rashid, A., Rahman, H. U., Latif A., and Shah A. 2011. Rice and wheat yield in relation to biomass of green manure legumes. Sarhad Journal of Agriculture. 27: 1. 73-84.
4.Modhej, A., and Mohammadpour, A. 2013. Effect of green manure and different amounts of nitrogen and phosphorus fertilizers on wheat grain yield in dezfoul environmental conditions. Crop Physiology Journal. 5: 19. 73-84.
5.Pandiaraj, S., Selvaraj, N., and Ramu, N. 2015. Effects of crop residue management and nitrogen fertilizer on soil nitrogen and carbon content and productivity of wheat (Triticum aestivum L.) in two cropping systems. Journal Agriculture Science Technology, 17: 249-260.
6.Tavakoli Kakhki, H.R., Nassiri Mahallati, M., Koocheki, A., Jahan, M., and Beheshti, A. 2018. Evaluation of nitrogen use efficiency in wheat cropping systems of Iran. Journal of Agroecology. 10: 3. 699-718.
7.Plaza-Bonilla, D., Arrúe, J.L., Cantero-Martínez, C., Fanlo, R., Iglesias, A., and Álvaro-Fuentes, J. 2015. Carbon management in dryland agricultural systems, a review. Agronomy Sustainable Development, 35: 1319-1334.
8.Karimi, M., Marashi, K., and Payandeh, Kh. 2018. Investigating the effect of combined application of chemical and biological phosphate and nitrogen fertilizers on agro-physiological traits of wheat. Journal of Crops Emprovement Research. 10: 1. 69-84.
9.Abedifar, M. 2018. Evaluation seed yield, its components and protein concentration of wheat in response to different level of nitrogen and vermicompost. Journal of Crop Nutrition Science. 4: 4. 47-61.
10.Moeini, M., Hejazi Mahrizi, M., and Jafari, A. 2016. Determination of organic phosphorus fractions in a calcareous soil affected by wheat cultivation and organic amendments. Journal of Soil Management and Sustainable Production, 5: 4. 79-95.
11.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. Agriculture, Ecosystems & Environment. 219: 101-110.
12.Belachew, T., and Abera, Y. 2011. Effect of green manuring in combination with nitrogen on soil fertility and yield of bread wheat (Triticum aestivum) under double cropping system of Sinanadinsho, Southeast Ethiopia Journal of Biodiversity and Environmental Sciences. 1: 1. 1-11.
13.Kjeldahl, J. 1883. A New method for the determination of nitrogen in organic matter. Zeitschrift Für Analytische Chemie, 22: 366-382.
14.Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., and Dean, L.A. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. Circular, Washington, DC: US Department of Agriculture. 939: 1-19.
15.Zeng-Yei, H. 2004. Evaluating heavy metal contents in nine composts using four digestion methods. Bioresource Technology. 95: 53-59.
16.Ali Ahayayi, M., and Behbahanizadeh, A. 2002. Description of soil chemical decomposition methods. Soil and Water Research Institute Publications, Tehran. No: 893. 129p.
17.Richards, L.A. 1954. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Agriculture. Handbook 60, USDA, Washington DC.
18.Mehlich, A. 1984. Mehlich 3 soil test extractant: A modification of Mehlich 2 extractant. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 15: 1409-1416.
19.Walkley, A., and Black, I.A. 1934. An examination of degtjareff method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37: 29-38.
20.Nelson, D.W., and Sommers, L.E. 1996. Total carbon, organic carbon, and organic matter. P 961-1010. In: D.L. Sparks, (ed).  Methods of soil analysis. Part 3-chemical methods and microbiological properties. American Society of Agronomy, Madison, WI.
21.Kononova, M. 1963. Soils organic matter. Its nature, properties and methods of studying. Russian Academy of Sciences, Moscow, 314p.
22.SAS Institute. 2007. SAS Onlinedoc 9.1.3 SAS. Inst., Cary, NC. Available online at http://support. Sas.com/ onlinedoc./ 913/docMainpage. JPS (verified 19 June 2007).
23.Thompson, J.P., and Skerman. 1979. V.B.D. Azotobacteraceae. London. 417p.
24.Mojadam, M., Khayat, Sh., and Alavi Fazel, M. 2014. Effect of nitrogen rates on grain yield and nitrogen use efficiency of durum wheat genotypes in khouzestan. Crop Physiology Journal. 6: 21. 103-113.
25.Khazaei, H.A., Nazami, and Borzouei, A. 2008. Effect of different phosphorus levels on the response of two wheat cultivars resistant and susceptible to water shortage. Journal of Agroecology. 4: 131-138.
26.Nawapur, S., Yamchi, A., and Kamroudi, A. 2019. Analysis of gene expression pattern in wheat (Triticum aestivum) roots under urea fertilizer regime during growth stages. Journal of Crop Breeding. 11: 30. 152-159.
27.Abril, A., Baleani, D., Casado-Murillo, N., and Noe, L. 2007. Effect of wheat crop fertilization on nitrogen dynamics and balance in the Humid Pampas, Argentina.Agriculture, Ecosystems & Environment. 119: 1-2. 171-176.
28.Farrokh, A.R., Azizov, I., Farrokh, A., Esfahani, M., Amiri, E., and Rangbarchobeh, M. 2012. Effects of nitrogen and potassium fertilizers on some agronomical and morphologic features of fue cured Tobacco Variety K326. Research Journal Agriculture Sciences, 3: 10-13.
29.Mandal, U.K., Singh, G., Victor, U.S., and Sharma, K.L. 2003. Green manuring: its effect on soil properties and crop growth under rice/ wheat cropping system. Europ Journal Agronomy, 19: 225-237.
30.Sayed Maasoom, S.N., Fathi, Gh., Farzadi, H., and Saeedipour, S. 2013. Effects of previous crops and different planting patterns on weed density reduction and wheat yield in khouzestan climate Conditions. Crop Physiology Journal. 4: 16. 65-79.
31.Khamady, F., Mesgarbashy, M., Hassiby, P., Farzaneh, M., and Enayatzamir, N. 2017. The effect of crop residue and different NPK fertilizer rates on yield components and yield of wheat. Journal of Agriculture, 8: 4. 536-550.
32.Shafi, M., Bakht, J., Taria, Jan M., and Shah, Z. 2007. Soil C and N dynamics and msize (Zea mays L.) yield as affected by cropping sistems and residue managment in north-western Pakistan. Soil and Tillage Research, 94: 520-529.