تخمین نیاز کود نیتروژن و عملکرد دانه ذرت با استفاده از کلروفیل متر طی مراحل مختلف رشد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

عضو هیأت علمی مؤسسه تحقیقات خاک و آب

چکیده

کود نیتروژن یکی از نهاده­های عمده برای تولید ذرت (.Zea mays L) می­باشد. کلروفیل­متر می­تواند به عنوان ابزاری مفید در ارزیابی و تخمین نیاز نیتروژنی گیاه مورد استفاده قرار گیرد. این آزمایش با هدف پیش­بینی نیاز نیتروژنه ذرت، زمان تقسیط و پاسخ عملکرد دانه ذرت به مصرف نیتروژن با استفاده از قرائت کلروفیل متر انجام شد. بدین منظور طرحی در قالب بلوک­های کامل تصادفی با 5 تیمار (شاهد بدون مصرف کود نیتروژن، 50، 75 و 100 درصد مصرف کود نیتروژن مورد نیاز گیاه) و 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات خاک و آب کرج در سال زراعی 88-1387 به اجرا در آمد. فسفر و پتاسیم بر اساس آزمون خاک در هنگام کشت و نیتروژن در سه تقسیط هنگام کشت و مراحل 4 برگی و 7 برگی مصرف گردید. نمونه­برداری برگ و قرائت کلروفیل توسط دستگاه کلروفیل­متر در مراحل مختلف رشد گیاه شامل 3، 5، 7 و 10 برگی، گل­دهی و کاکل رفتن انجام شد. بررسی نتایج نشان داد بالاترین قرائت کلروفیل­متر، درصد نیتروژن و عملکرد مربوط به تیمارهای T4 وT5  بود. در راستای توجیه اقتصادی، با توجه به اینکه تیمارهای T4 و T5 از نظر کلروفیل برگ و نیز عملکرد تفاوت آماری معنی­داری با یکدیگر نداشتند، می­توان تیمار T4 را به عنوان تیمار مصرف بهینه کود نیتروژنه مبنا قرار داد، یعنی در این تیمار، هرگاه قرائت کلروفیل متر در مراحل 7 برگی و 10 برگی به ترتیب اعداد 20/67 و 55/56 را نشان دهد، با توجه به غلظت نیتروژن برگ و عملکرد دانه، می­توان نتیجه گرفت مقدار نیتروژن مصرفی گیاه کافی بوده است. اما اگر قرائت­ها در مراحل ذکر شده کمتر از این مقادیر باشد، یعنی گیاه دچار کمبود نیتروژن بوده و در صورت عدم مصرف سرک نیتروژن، دچار افت عملکرد خواهد شد. بر این اساس، بررسی قرائت­های کلروفیل برگ در مراحل قبل تر (3 و 5 برگی) نیز می­تواند ما را در دستیابی سریعتر به نتیجه یاری نماید. بدین ترتیب که اگر عدد کلروفیل­متر در مرحله 3 برگی کمتر از 17 و در مرحله 5 برگی کمتر از 40 باشد، بیانگر کمبود بوده و برای پیشگیری از کاهش عملکرد، نیاز به مصرف سریع کود سرک نیتروژن وجود دارد. بدین ترتیب با تشخیص زود­هنگام کمبود، پیشگیری به موقع امکان­پذیر خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Estimating Nitrogen Need and Yield Response of Corn Using Chlorophyll Meter at Various Growth Stages

نویسندگان [English]

  • Z. Khademi
  • Fatemeh Asadi
Scientific Members, Soil and Water Research Institute, Department of Soil Chemistry, Fertility and Plant Nutrition
چکیده [English]

Nitrogen fertilizer is one of the major inputs for corn (Zea mays L.) production. Chlorophyll meter is a useful tool that can be used to predict plant's nitrogen need. This experiment was conducted to evaluate prediction of corn nitrogen requirement, split application, and corn yield response to the applied nitrogen by using chlorophyll meter readings. This study was conducted in a randomized complete block design with five treatments (T1-T5): control without any nitrogen fertilizer; nitrogen fertilizer applied based on 50%, 75%, and 100% of the required nitrogen) and 3 replications. Phosphorus and potassium fertilizers were applied at planting time according to soil test. Nitrogen fertilizer was applied as split at various growth stages. Leaf sampling and chlorophyll meter readings were performed at different stages of plant growth including 3-, 5-, 7-, and 10-leaf and tasselling and silking stages (V3, V5, V7, V10, VT, R1). Nitrogen concentrations of leaves were determined at the abovementioned various growth stages. Finally, the total yield, leaf yield (t/ha) and relationship between chlorophyll meter readings and yield response to different amounts of nitrogen were determined during various growth stages. According to the results of the experiment, T4 and T5 treatments (75% and 100% of total required nitrogen) showed the highest chlorophyll meter readings and total yield. As a final result, chlorophyll meter readings of 67.20 and 56.55 at 7 and 10-leaf growth stages, respectively, means that the amounts of 3 split applications of nitrogen fertilizer satisfied the plants nitrogen requirement for various growth stages.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Maize
  • Nitrogen requirement
  • Split application
  • Soil test

مراجع

  1. خدابنده، ن. 1377. غلات. چاپ پنجم با تجدید نظر. مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران. تهران، ایران، 537 صفحه.
  2. زهتابیان غ. ر.، ب. امیری، م. سوری. 1384. بررسی و مقایسه وضعیت عناصر غذایی خاک با تأکید بر N، P،K در اراضی کشاورزی و مرتعی (مطالعه موردی خدابنده زنجان). مجله پژوهش و سازندگی. جلد 18 شماره 3 صفحات 19-9.
  3. سماوات، س. 1380. بررسی نیاز غذایی ذرت با استفاده از کلروفیل برگ. موسسه تحقیقات خاک و آب، نشریه فنی شماره 1120، تهران، ایران.
  4. گلدانی، م.، س. م. خرازی، پ. پتر. 1389. تأثیر عناصر غذایی پرمصرف (N، P، K) بر برخی از خصوصیات رشدی دو رقم تجاری ذرت KWS2360) و (Ressuda Pioneeدر محیط آبکشت. نشریه بوم شناسی کشاورزی. جلد 2 شماره 3 صفحات 473-459.
  5. ﻣﺠﻴﺪﻳﺎﻥ، ﻡ.، ﺍ . ﻗﻼﻭﻧﺪ، ﻉ .ﺍ. ﻛﺎﻣکاﺭ ﺣﻘﻴﻘﻲ، ﻥ. ﻛﺮﻳﻤﻴﺎﻥ. 1387. تأثیر تنش خشکی، کود نیتروژن و کود آلی بر قرائت کلروفیل، عملکرد دانه و اجزای عملکرد ذرت دانه­ای رقم سینگل کراس 704. مجله علوم زراعی ایران. جلد 10 شماره 3 صفحات 330-303.
  6. ملکوتی، م. ج. 1375. کشاورزی پایدار و افزایش عملکرد با بهینه‌سازی مصرف کود در ایران. نشر آموزش کشاورزی.
  7. نوشاد، ح. رونقی ع. م. و ن. ‌ع. کریمیان. بهبود بازدهی کود ازته در کشت ذرت، با اندازه‌­گیری ازت نیتراتی خاک وکلروفیل برگ. مجله تولید و فراوری محصولات زراعی و باغی. جلد 5 شماره 3 صفحات 65-78.
  8. Blackmer, T. M., J. S. Schepers, M. F. Vigil. 1993. Chlorophyll meter readings in corn as affected by plant spacing. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 24: 2507- 2516.
  9. Blackmer, T. M., J. S. Schepers. 1994. Thecnigues for monitoring crop nitrogen status in corn. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 25: 1791-1800.
  10. Bredemeier, C. 2005. Laser- induced chlorophyll fluorescence sensing as a tool for sire- specific nitrogen fertilizer evaluation under controlled environmental and field conditions in wheat and maize. PhD. Thesis. Technical University of Munich, Germany. 219 pp.
  11. Costa, C. 1991. Nitrogen rates and cholorophyll content in maize leaves. Photosynth. Res., 25: 447-450.
  12. Dwyer, L. M., M. T. Llenar, L. Houwing. 1991. A nondestructive method to monitor leaf greenness in corn. Can. J. Plant Sci. 71: 505-509.
  13. Follett, R. H., R. F., Follett, A. D. Halvorson. 1992. Use of a chlorophyll meter to evaluate the nitrogen status of dryland winter wheat. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 23:687-697.
  14. Fox, R. H, W. P. Piekeeled, K. M. Macneal. 1994. Using a chlorophyll meter to predict nitrogen fertilizer needs of winter wheat. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 25: 171-181.
  15. Furya, S. 1987. Growth diagnosis of rice plant by means of leaf color. Jpn. Agric. Res. Q. 20: 147-153.
  16. Hopkins, W. G. 2004. Introduction to plant physiology (3 rd ed). Published in the U. S. with John Wiely and Sons.
  17. Jemison, J. M., D. E. Lytle. 1996. Field evaluation of two nitrogen testing methods in Mainc. J. Prod. Agr. 9: 108-113.
  18. Markwell, J., J. C. Osterman, J. L. Mitchell. 1995. Calibration of the Minoldata SPAD-502 leaf chlorophyll meter. Phyto. Res. 46: 467-472.
  19. Madakadze, I. C., K. A. Stewart, R. M., Madakadze, P. R. Peterson, B. E. Coulman, D. L. Smith. 1999. Field evaluation of the chlorophyll meter to predict yield and nitrogen concentration of switch grass. J. Plant Nutr. 22 (6): 1001-1010.
  20. Piekielek, W. P, R. H. Fox, J. D. Toth, K. F. Macneal. 1995. Use of a chlorophyll meter at the early dent stage of corn to evaluate nitrogen sufficiency. Agron. J. 87: 403-408.
  21. Piekielek, W. P., R. H. Fox. 1992. Use of a chlorophyll meter to predict sidedress nitrogen requirements of maize. Agron. J. 84: 59-65.
  22. Reeves, D. W., C. W. Wood and D. P. Delaney. 1993. Determination of wheat nitrogen status with a handheld chlorophyll meter. J. Plant Nutr. 16 (5): 781-796.
  23. Schadchina, T. M., V. V. Dmitriva. 1995. Leaf chorophyll content as a possible diagnostic mean for the evaluation of palnt nitrogen uptake from the soil. J. Plant Nutr. 18 (7): 1427-1437.
  24. Scharf, P. C., S. M. Brouder. 2006. Chlorophyll meter reading can predict nitrogen need and yield response of corn in the north – central USA. Agron. J. 98: 655-665.
  25. Schepers, J. S., D. D. Francis. M. Vigil, F. E. Below. 1992. Comparsion of corn leaf nitrogen concentration and chlorophyll meter readings. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 23: 2173-2187.
  26. Schlemmer, M. R., D. D. Francis, J. F. Shanahan, J. S. Schepers. 2005. Remotely measuring chlorophyll content in corn leaves with differing nitrogen levels and relative water content. Agron. J. 97: 106-112.
  27. Sims, J. T., B. L. Vasilas, K. L. Gartley, B. Milliken, V. Green. 1995. Evaluation of soils and plant nitrogen tests for maize on manured soils of the Atlantic Coastal plain. Agron. J. 87: 213-222.
  28. Smeal, D., H. Zhang. 1994. Chlorophyllmeter evaluation for nitrogen management in corn. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 25: 9-15.
  29. Wolf, D. W., D. W. Henderson, T. Chsiao, A. Alvino. 1988. Interactive water and nitrogen effects on senescence of maize: I. Leaf area duration nitrogen distribution, and yield. Agron. J. 80: 859-864.
  30. Wood, C. W., D. W. Reeves, D. Edmisten. 1992. Field chlorophyll measurments for nitrogen status. J. Plant Nutr. 15 (4): 487-500.
  31. Zebarth, B. J., M. Younie, J. W. Panl, S. Bittman. 2002. Evaluation of leaf chlorophyll index for making fertilizer nitrogen recommendation for silage corn in a high fertility environment. Commun. Soil. Sci. Plant Anal. 33: 665-684.
پژوهش های خاک
دوره 27، شماره 3
آذر 1392
صفحه 303-316

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار