بررسی اثر متقابل آب و نیتروژن بر عملکرد و بازده مصرف آب در ذرت با استفاده از تئوری الاستیسیته

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه آبیاری و زهکشی پردیس ابوریحان

2 استاد، پردیس ابوریحان

3 استادیار پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

4 کارشناس پژوهشی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران

چکیده

آب و کود نیتروژن دو نهاده اصلی تولید محصولات کشاورزی­اند و کمبود هر یک باعث کاهش عملکرد محصول می­گردد. کم‌آبیاری یکی از راه‌کارهای مدیریت آب در مناطق خشک و نیمه‌خشک بوده ولی بر روی نیاز نیتروژن اثرگذار است. استفاده از نیتروژن بیشتر از نیاز گیاه، باعث اتلاف سرمایه و آلودگی محیط‌زیست خواهد شد. در این پژوهش اثر متقابل آب و کود نیتروژن بر روی حداکثر عملکرد محصول و حداکثر بازده مصرف آب در محصول ذرت با استفاده از تئوری الاستیسیته بررسی شد. آزمایش‌ها در تابستان 1393 در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان واقع در منطقه پاکدشت، جنوب شرق تهران اجرا شد. کرت­های خردشده به‌صورت طرح بلوک­های کامل تصادفی با چهار تیمار آب و چهار تیمار کود نیتروژن در سه تکرار پیاده شد. حداکثر عملکرد محصول بدون اعمال کم‌آبی و حداکثر بازده مصرف آب با اعمال کم آبیاری با استفاده معادلات حاکم بر تئوری الاستیسیته محاسبه گردید. نتایج نشان داد، حداکثر عملکرد محصول به میزان 27467 کیلوگرم در هکتار با مصرف 1011 میلی‌متر آب و 300 کیلوگرم کود ازت به دست می­آید و بازده مصرف آب برابر با 75/2 کیلوگرم در مترمکعب برآورد شد. حداکثر بازده مصرف آب برابر با 02/3 کیلوگرم در مترمکعب با اعمال کم آبیاری به میزان 87 درصد نیاز آبی ذرت و مصرف 375 کیلوگرم کود ازت در هکتار برآورد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Interaction of water and nitrogen on the yield and water use efficiency in maize using elasticity theory

نویسندگان [English]

  • Farzaneh Shoariazad 1
  • Ali Rahimi Khoob 2
  • Majid Ghorbanijavid 3
  • Mohammad Hadi Nazarifar 4
چکیده [English]

Water and nitrogen fertilizer are two main factors of agricultural production and deficiency of each one makes reduction in the yield. Deficit irrigation is one of the ways for water management in arid and semiarid areas, but it is effective on the need of nitrogen. Excessive use of nitrogen will be a waste of capital and environmental pollution. In this study the interaction of water and nitrogen fertilizer on maximum of crop yield and maximum of water productivity in maize was investigated using elasticity analysis theory. The tests in the summer of 1393 in the research farm Pardis Aboureihan located in Pakdasht in the South East was Tehran. Split plot randomized complete block design with four treatments for water and four treatments for nitrogen fertilizer in three replications was used. The maximum yield without deficit irrigation and maximum water use efficiency were calculated using the equations of the theory of elasticity.Results showed that maximum yield of 27467 kg ha-1 and 300 kg N ha-1 achieved with 1011 mm of water and water use efficiency was estimated at 2.75 kg per cubic meter. The maximum water use efficiency of 3.02 kg m-3 was obtained with 87% water deficit and 375 N per hectare.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deficit irrigation
  • Fertilizer
  • Economy
  • Water-plant relationship
  • Yield function
Blum, F.A. (2009). Effective use of water (EUW) and not water-use efficiency (WUE) is the target of crop yield improvement under drought stress. Field Crops Research, 112(2-3), 119–123.

Debaek, P. and Aboudrare, A. (2004). Adaptations of crop manage to water-limited environments. European Journal of Agronomy, 21(4), 433–446.

Doltra, J. and Mu˜noz, P. (2010). Simulation of nitrogen leaching from a fertigated crop rotation in a Mediterranean climate using the EU-Rotate N and Hydrus-2D models. Agricultural Water Management, 97, 277–285.

Farre, F. and Faci, J. M. (2009). Deficit irrigation in maize for reducing agricultural water use in a Mediterranean environment. Agricultural Water Management, 96, 384–394.

Fathi, P. and Soltani, M. (2013). Optimization of water use efficiency and yield in potato using marginal analysis theory. Journal of Conservation of Soil and Water, 2(2), 85-93. (In Farsi)

Fereres, E. M. and Soriano, A. (2007). Deficit irrigation for reducing agricultural water use. Journal of Experimental Botany, 58(2), 147–159.

Fooladmand, H. R., Nyazi, N. and Jokar, L. (2006). The effect of different amounts of water and nitrogen fertilizers on wheat yield. Journal of Agricultural Sciences and Technology, 4, 779-786. (In Farsi)

Geerts, S. and Raes, D. (2009). Deficit irrigation as on-farm strategy to maximize crop water productivity in dry areas. Agricultural Water Management, 96,1275–1284.

Gheysari, M., Mirlatifi, S. M., Bannayan, M., Homaee, M., Hoogenboom, G. (2009). Interaction of water and nitrogen on maize grown for silage. agricultural water management, 96, 809–821.

Hamzezadeh, M.,  Fathi, P., Javadi, T. and Hassani, A. (2011).  The effect of different irrigation water levels on Water Use Efficiency in Basil Plant (Ocimum Basilicum var. Keshkeny Levelu) Using Marginal Analysis Theory. Journal of Water and Soil, 25(5), 953-960. (In Farsi)

Lemaire, G., Jeuffroy, M. H. and Gastal, F. (2008). Diagnosis tool for plant and crop N status in vegetative stageTheory and practices for crop N management. European Journal of  Agronomy, 28, 614–624.

Liu W. Z., Hunsaker D.J., Li Y.S., Xie X.Q and Wall G.W. (2002). Interrelations of yield, evapotranspiration, and water use efficiency from marginal analysis of water production functions. Agricultural Water Management, 56, 143–151.

Liu, W. Z. and Zhang, X. C. (2007). Optimizing water and fertilizer input using an elasticity index: A case study with maize in the loess plateau of china. Field Crops Research, 100, 302–310.

Pl´enet, D. and Lemaire, G. (2000). Relationships between dynamics of nitrogen uptake and dry matter accumulation in maize crops. Plant Soil, 216, 65–82.

Rahimikhoob, H.  Sotoodehnia, A. (2014). Optimizing Water Use Efficiency using Elasticity Index - A Case Study For Silage Maize in the Qazvin Region. Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 2(8), 304-310. (In Farsi)

Rosegrant, M. W., Cai, X. and Cline, S. A. (2002). World Water and Food to 2025: Dealing with Scarcity. International Food Policy Reasearch Institute.

Zabet, M., Bahamin, S., Ghoreyshi, S., Sadeghi, H. and Moosavi, S. Gh. (2014). The effect of deficit irrigation and nitrogen fertilization on yield of the aerial parts of forage millet in Birjand. Journal of Environmental Stresses on crop science, 2, 187-194. (In Farsi)