تأثیر تناوب زراعی و مدیریت مصرف نیتروژن و پسماند گیاهی بر عملکرد ذرت رقم سینگل کراس 704 و برخی ویژگی‌های شیمیایی خاک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد- دزفول. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

2 مربی پژوهش مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد- دزفول. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

3 استادیار پژوهش مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان. سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی

چکیده

مشکلات زیست محیطی و عدم پایداری تولیدات کشاورزی، باعث شده است که آن دسته از عملیات زراعی مانند تعیین محصول مناسب پیش کاشت، مدیریت استفاده از بقایای گیاهی و استفاده بهینه از کودهای شیمیایی بخصوص نیتروژن مورد توجه خاصی قرار گیرند. بنا براین، به منظور بررسی تأثیرتناوب و  مدیریت بقایای گیاهی بر میزان نیتروژن مصرفی در کشت ذرت دانه ای (Zea mays L.) رقم سینگل کراس 704 و برخی خصوصیات شیمیایی خاک، این آزمایش در سال های 91-1387 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی صفی آباد دزفول انجام شد. دو سطح تناوب (کلزا- ذرت و گندم- ذرت) به عنوان کرت های اصلی و چهار میزان نیتروژن خالص (صفر، 100 ،200 و 300 کیلوگرم در هکتار) و دو سطح مدیریت بقایا ( حفظ کامل بقایا و جمع آوری کامل بقایا) به عنوان کرت های فرعی به صورت یک آزمایش اسپلیت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اثر اصلی تناوب بر عملکرد دانه و سایر صفات مورد بررسی غیر معنی دار بود. اثر اصلی نیتروژن بر عملکرد های دانه و بیولوژیک ذرت، وزن هزار دانه، پروتئین دانه، کارایی استفاده نیتروژن و میزان کربن آلی و فسفر و پتاسیم قابل جذب خاک پس از برداشت ذرت معنی داری گردید، به طوری که با مصرف نیتروژن شاخص های پیش گفته به جز کارایی استفاده نیتروژن، افزایش یافت. تیمار رفتار با بقایای گیاهی بر صفات مزبور به جز درصد پروتئین دانه و کارایی استفاده نیتروژن تاثیر معنی داری داشت. اثر نیتروژن و مدیریت بقایا بر کربن آلی خاک معنی دار گردید. با افزایش مصرف نیتروژن و در تیمار حفظ بقایا در مقایسه با تیمار برداشت بقایا، کربن آلی خاک افزایش یافت. در مجموع، بالاترین عملکرد های دانه (7724 کیلوگرم در هکتار) و بیولوژیک (14273کیلوگرم در هکتار) از تیمار حفظ بقایای گیاهی همراه با مصرف 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بدست آمد. بنابراین، با توجه به شرایط اجرای این آزمایش، مصرف 200 کیلوگرم نیتروژن در هکتار همراه با حفظ بقایا برای تولید ذرت در این منطقه توصیه می گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Rotation, Management of Nitrogen Application, and Plant Residue on Corn (cv.SC704) Yield and Some Soil Chemical Properties

نویسندگان [English]

  • K. Mirzashahi 1
  • A. R. Paknejad 2
  • Sh. Omidvari 3
چکیده [English]

Environmental problems and instability of agricultural production has caused attracted special attention to those agronomic practices, such as determining the appropriate previous croprotation, management of crop residues, and the optimal use of fertilizers, especially nitrogen, particular attention should be. So, in order to study the effect of rotation (previous crops) and crop residue management on nitrogen application rate in corn (Zzea mays.L cv. SC704) planting and some of the soil chemical properties, this expereiment was conducted in 2008-2012 at Safiabad Agricultural Research Center, Dezful. The experiment was conducted as split- factorial in randomized complete block design with 16 treatments and three replications. Two levels of rotation (canola-corn and wheat-corn) were assigned to the main plots and   nitrogen at four levels (0,100, 200, and 300 kg ha-1) and crop residue at two levels (maintaining all of crop residue and complete removal of crop residue) as factorial were randoimized in sub-plots. The results showed that the main effect of rotation on corn grain and biological yields and other traits were not significant. The main effect of nitrogen application had significant effects on corn grain and biological yields, 1000-grain weight, grain protein, nitrogen utilization efficiency, and organic carbon and available phosphorus and potassium after harvesting., Indeed, so that with nitrogen application, the mentioned indices parameters, except nitrogen utilization efficiency, increased. The main effect of crop residue on the studied traits was significant, except grain protein and nitrogen utilization efficiency. The effect of nitrogen and residue management on soil organic carbon was significant. With the increase of in nitrogen application rate and in the treatment maintaininged the crop residue, treatment compared with the removed- residue treatment, soil organic carbon increased.  In general, the highest yields of grain (7724 kg ha-1) and biological biomass (14273 kg ha-1) were obtained from maintaining all of crop residue in conjunction with nitrogen application at the rate of ( 200 kg ha-1). Therefore, regarding to the condition of this experiment, application of 200 kg N ha-1 in combination with maintaining of the crop residue is recommended for corn production in this region.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Organic carbon
  • Crop Rotation
  • Sustainable agriculture

مراجع

  1. اسدی، ف.، ع. قنبری مالیدره و م. محسنی. 1390. تأثیر رفتار با بقایای گیاهی گندم و مصرف نیتروژن بر صفات زراعی ذرت دانه­ای زودرس در کشت تاخیری در مازندران. اولین همایش ملی مباحث نوین در کشاورزی. دانشگاه آزاد اسلامی ساوه- آبان 1390 .
  2. بحرانی ، م . ج . 1375 . مدیریت بقایای گیاهی در سیستم های کشت آبی. پنجمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران ، موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر ، کرج ، ایران.
  3. خادمی، ز.، ح. رضایی، م. ج. ملکوتی و پ. مهاجر میلانی. 1379. تغذیه بهینه کلزا. نشر آموزش کشاورزی، کرج، ایران.
  4. زارع فیض آبادی ، ا. و ع. کوچکی . 1377 . بررسی کارایی نظام­های زراعی متداول و اکولوژیک در تناوب گندم با محصولات مختلف. چکیده پنجمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران . کرج ، ایران .
  5. سیادت ، ع. و ع. کاشانی . 1375 . بررسی اثر تناوب گیاهان زراعی پیش کاشت پاییزه در مقدار محصول سودان گراس با مقادیر مختلف کود ازته در شرایط اقلیمی منطقه اهواز . چکیده مقالات چهارمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان، ایران.
  6. عبدالهی، ف، ح. غدیری و م. ج. بحرانی. 1389. اثر خاک ورزی، مدیریت پسمان گیاهی و نیتروزن بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه ذرت. نشریه پژوهش­های زراعی ایران، شماره 2 . ص 346- 336.
  7. علی احیایی،م و ع. ا. بهبهانی زاده 1372. شرح روش­های تجزیه شیمیایی خاک. نشریه فنی شماره 893، چاپ اول، موسسه تحقیقات خاک و آب. 150 ص.
  8. فرهودی ، ر. ، م. ر. چایچی و ن. مجنون حسینی . 1383 . تأثیر مدیریت بقایای گیاهی گندم بر عملکرد گیاهان سورگوم دانه ای ، آفتابگردان و سویا در کشت دوگانه . چکیده مقالات هشتمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، دانشگاه گیلان، ایران.
  9. مسکر باشی ، م. و ع. کاشانی . 1381 . بررسی تأثیر مدیریت­های مختلف بقایای گندم بر مواد آلی خاک. چکیده مقالات هفتمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران، دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران، کرج، ایران.
  10. ملکوتی، م. ج. و م. ن. غیبی. 1379. تعیین حد بحرانی عناصر غذایی موثر در خاک، گیاه و میوه. نشر آموزش کشاورزی، کرج، ایران.92 ص.
  11. نجفی نژاد ، ح. ، ف. امیری ، ذ.  راوری و ف.  ماهان . 1383 . اثرات تناوب زراعی و مدیریت استفاده از بقایای گیاهی بر عملکرد ذرت و برخی از خصوصیات فیزیکو شیمیایی خاک. چکیده مقالات هشتمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران. دانشگاه گیلان، ایران.
  12. Ayeneband, A., M. Tehrani and D. A. Nabati. 2010. Effects of residue management and N- splitting methods on yield and biological and chemical charecters of canola ecosystem. J. Food, Agric. Environ. 2: 317- 324.
  13. Bermudez, M., and A. P. Mallarino. 2004. Corn respose to starter fertilizer and tillage across and within fields having no- till management histories. Agron. J. 96: 776- 785.
  14. Bruns, H. A., and H. K. Abbas. 2005. Ultra- high plant population and nitrogen fertility effects on corn in the Mississippi valley. Agron. J. 97: 1136- 1140.
  15. Campbell, C. A., and R.P. Zentner. 1993. Soil organic matter as influenced by crop rotations and fertilization. Soil Sci. Soc. Am. J .57: 1034-1040.
  16. Eagle, A. J., J. A. Bird, J. E. Hill, W. R., Horwath and C. V. Kessel. 2001. Nitrogen dynamics and fertilizer use efficiency in rice following straw incorporation and winter flooding. Agron. J. 93: 1346 – 1354.
  17. Eagle, A. J., J. A. Bird, W. R. Horwath, B. A. Linquist, S. M. Brouder, J. E. Hill and C. V. Kessel. 2000 . Rice yield and nitrogen utilization efficiency under alternative straw management. Agron. J. 92: 1096 – 1103.
  18. Fawcett, R., and D. Towery. 2002. Conservation tillage and plant biotechnology: Hoe new technologies can improve the environment by reducing the need to plow. Concervation Technology Information Center, West Lafayette. IN.
  19. Ghaffari, A. A. 2002. Study of sunflower, chickpea and fallow crop rotations with sardari winter wheat under dryland conditions. Seed Plant. 18: 35- 46.
  20. Guillard, K., and D. W. Allinson. 1988. Effect of nitrogen fertilization on a Chinese cabbage hybrid. Agron. J. 80: 21- 26.
  21. Huang, G. B., Z. Z. Luo, L. L. Li, R. Z. Zhang, G. D. Li, L. Q. Cai and J. H. Xie. 2012. Crop yield of rainfed area in western loess plateau,China. Appl. Environ. Soil Sci. 1- 9.
  22. Hooker, M. L., G. M. Herron and P. Penas. 1982. Effects of residue burning, removal and incorporation on irrigated cereal crop yields and chmical properties. Soil Sci. 46: 122- 126.
  23. Jamshidian, R., and M. R. Khajehpoor. 1999. Effects of seedbed preparation methods on soil nutrition an compaction and mungbean establishment after wheat harvesting. J. Sci . Tech. Agr. Nat. Resour. 2: 130- 143.
  24. Janzen, H., and R. Kucey. 1988. Carbon, nitrogen, and sulfur mineralization of crop residue as influenced by crop species and nutrient regim. Plant Soil. 106: 34- 41.
  25. Karimi, M. 2008. Stydy of deficit irrigation effect on yield, forage quality and growth indices of silage corn in Rasht region.M. Sc. Dissertation, University of Gillan, Rasht, Iran (In Persian).
  26. S. A., R. L. Mulvaney, T. R. Ellsworth and C. W. Boast. 2007. The myth of nitrogen fertilization for soil carbon sequestration. J. Enviro. Qual. 36: 1821- 1832.
  27. Lal, R., A. Mahboubi and N. R. Fausey. 1994. Long term tillage and rotation effects on properties of central Ohio Soils. Soil Sci. 58: 517- 522.
  28. Limon-Ortega, A., K. D. Sayre and C. A. Francis. 2000a. Wheat and maize yields in response to straw management and nitrogen under a bed planting system. Agron. J. 92: 295-302.
  29. Majidiyan, M. 2008. Effect of chemical nitrogen fertilizer, organic fertilizer and water stress under agricultural rules during different growth stages to quality and quantity agricultural characteristics of corn. Ph. D. Dissertation, Tarbiat Modarres University, Tehran. Iran (In Persian).
  30. Mafakheri, S., M. R. Ardakani, F. Meighani, M. J. Mirhadi and S. Vazan. 2010. Rye cover crop management affects weeds and yield of corn (Zea mays L.). Not. Bot. Hort. Agrobot. Cluj. 3: 117- 123.
  31. Najafinezhad, H., N. Rashidi and S. Z. Ravari. 2005. Effects of seedbed preparation methods on yield of grain maixe and some soil properties in double cropping system. Seed Plant. 21: 315- 330.
  32. Pimental, D. 1993. Economics and energies of organic and conventional farming. J. Agric. 6: 53 – 60.
  33. Power, J. F., P. T. Koerner, J. W. Doran and W. W. Wilhelm. 1998. Residual effects of crop reduced on grain production and selected soil properties. Soil Sci. Soc. Am. J. 62: 1393- 1397.
  34. Sarajuoghi, M., S. Mafakheri, R. Rostami and M. Shahbazi. 2012. Repeseed residue management for weed control and corn production. Indian J. Sci Tech.4: 2587- 2588.
  35. Sayre, K. D., M. Mezzalem and M. Martinez. 2001. Tillage, Crop rotation and crop residue management effects on maize and wheat production for rainfed condition in Altiplane of central Mexico. CIMMYT.
  36. Sisson, V. A., T. W. Rufy and R. E. Williams. 1991. Nitrogen use efficiency among flue- curd tobacco genotypes. Crop Sci. 31: 1615- 1620.
  37. Staggenborg, S. A., D. A. Whitney, D.L. Fjelland and J.P. shroyer. 2003. Seeding and nitrogen rates required to optimize winter wheat yield following grain sorghum and soybean. Agron. J. 95: 253 – 259.
  38. Staley, T. E., W. L. Stout and G.A. Jung. 1991. Nitrogen use by tall fescue and switch grass on acidic soils of varying water holding capacity. Agron.83:732-738.
  39. Tisdale, S. L., W. L. Nelson and J. D. Beaton. 1990. Soil fertility and fertilizers, 5th, Macmillan, Pub. Co.
  40. Tollenaar, M., A. Aguilera and S. P. Nissanka. 1997. Grain yoeld is reduced more by weed interference and soil N on four maize hybride. Agron. J. 89: 239- 246.
  41. Wilhelm, W. W., J. W. Doran and J. F. Dower. 1986. Corn and soybean yoeld response to crop residue management under No-tillage production systems. Agron. J. 78: 184- 189.
  42. Yadav, R. L. 1997. Urea- N management in relation to crop residue recycling in rice – wheat cropping system in northern India. Bioresour. 61: 105 – 109.
  43. Zanata, J. A., C. Bayer, J. Dieckow, F. C. B. Vieira and J. Mielniczuk. 2007. Soil organic carbon accumulation and carbon costs related to tillage, cropping systems and nitrogen fertilization in subtropical Acrisol. Soil Till. Res. 94: 510- 519.
پژوهش های خاک
دوره 30، شماره 2
شهریور 1395
صفحه 115-124

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار