تأثیر مدیریت‌ آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ‌های مختلف برنج (مطالعه موردی: شهرستان آمل)

ذبیح پور روشن, مجتبی; باقری, علی; اسدی, رضا; اکبری نودهی, داود; شیردل شهمیری, فضل

doi:10.30495/wsrcj.2022.20411

تأثیر مدیریت‌ آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد ژنوتیپ‌های مختلف برنج (مطالعه موردی: شهرستان آمل)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی دکتری، گروه علوم و مهندسی آب، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران.

² استادیار گروه علوم و مهندسی آب، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران.

³ گروه علوم و مهندسی آب، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران. استادیار سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مؤسسه تحقیقات برنج کشور معاونت مازندران، آمل، ایران.

⁴ استادیار گروه زراعت، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران.

10.30495/wsrcj.2022.20411

چکیده

زمینه و هدف: امروزه آبیاری غرقاب دائم در دوره رشد محصول در شالیزارهای شمال کشور موجب مصرف بالای آب شده است. با توجه به کمبود منابع آبی کشور، مدیریت مناسب آبیاری جهت کاهش مصرف آب در ارقام مختلف برنج، ضروری است. بنابراین، پژوهش حاضر به-منظور بررسی اثر مدیریت های آبیاری بر عملکرد و اجزای عملکرد چهار ژنوتیپ‌ برنج اجرا شد.
روش پژوهش: آزمایش به‌صورت کرت‌های خرد شده در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور، معاونت مازندران (آمل) اجرا شد. در این آزمایش ژنوتیپ‌های برنج در چهار سطح (G1: طلوع، G2: طارم، G3: تیسا و G4: شیرودی) به عنوان فاکتور اصلی و سطوح آبیاری در شش سطح (I1: غرقاب دائم از نشاکاری تا 20 روز پس از 50 درصد گلدهی و سپس قطع آبیاری، I2: غرقاب دائم از نشاکاری تا 15 روز پس از 50 درصد گلدهی و سپس قطع آبیاری، I3: غرقاب دائم از نشاکاری تا 10 روز پس از 50 درصد گلدهی و سپس قطع آبیاری، I4: غرقاب دائم از نشاکاری تا 5 روز پس از 50 درصد گلدهی و سپس قطع آبیاری، I5: غرقاب دائم از نشاکاری تا مرحله گلدهی و سپس قطع آبیاری و I6: آبیاری تناوبی از نشاکاری تا 10 روز قبل از برداشت و سپس قطع آبیاری به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شدند. در زمان رسیدگی فیزیولوژیکی، عملکرد و اجزای عملکرد نظیر ارتفاع بوته، طول خوشه، تعداد کل پنجه در کپه، تعداد دانه‌ پر در خوشه و وزن هزار دانه اندازه گیری شدند.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که بیشترین و کمترین عملکرد دانه (به‌ترتیب 6765 و 4255 کیلوگرم در هکتار) از ارقام طلوع و طارم حاصل شد. اعمال سطح I1 موجب حصول حداکثر عملکرد دانه (8/6291 کیلوگرم در هکتار) گردید، در حالی که با کاربرد سطح I5، عملکرد به میزان 4/17 درصد کاهش یافت. سطح I6 ضمن تولید عملکرد دانه مطلوب (5911 کیلوگرم در هکتار)، به عنوان بهترین گزینه مدیریت آبیاری در شرایط کمبود آب جهت آبیاری تعیین گردید.
نتایج: با توجه به نتایج، اعمال سطح آبیاری تناوبی از نشاکاری تا 10 روز قبل از برداشت و سپس قطع آبیاری در گیاه برنج در منطقه مورد مطالعه، عملکرد قابل قبولی را در شرایط کم آبی خواهد داشت و جهت دستیابی به حداکثر مقدار عملکرد، رقم طلوع به عنوان ژنوتیپ مناسب پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Irrigation Management on Yield and Yield Components of Different Rice Genotypes (Case Study: Amol)

نویسندگان [English]

Mojtaba Zabihpour Roushan ¹
ali bagheri ²
Reza Asadi ³
Davod Akbari Nodehi ²
Fazl Shirdel Shahmiri ⁴

¹ Ph.D. Candidate, Department of Water Science and Engineering, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran.

² Assistant Professor, Department of Water Science and Engineering, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran.

³ Department of Water Science and Engineering, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran. Assistant Professor, Agricultural Research, Education and Extension Organization, Rice Research Institute, Mazandaran, Amol, Iran.

⁴ Assistant Professor, Department of Agronomy, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran.

چکیده [English]

Background and Aim: At this day and age continuous flood irrigation during the crop growth period in the paddy fields of northern Iran has caused high water consumption (WC). Due to the lack of water resources in Iran, proper irrigation management is necessary to reduce WC in different rice cultivars. Therefore, the present study was conducted to investigate the effect of irrigation management on yield and yield components of four rice genotypes.
Method: The experiment was conducted as split plot in a randomized complete block design with three iterations at the research farm of the Iranian Rice Research Institute, Mazandaran Deputy (Amol). In this experiment, rice genotypes at four levels (G1: Toloo, G2: Tarom, G3: Tisa and G4: Shiroudi) as main factor and irrigation at six levels (I₁: continuous flooding (CF) from transplanting to 20 days after 50% flowering and then cutting irrigation, I₂: CF from transplanting to 15 days after 50% flowering and then cutting irrigation, I₃: CF from transplanting to 10 days after 50% flowering and then cutting irrigation, I₄: CF from transplanting to 5 days after 50% flowering and then cutting irrigation, I₅: CF from transplanting to flowering stage and then cutting irrigation and I₆: Intermittent irrigation from transplanting to 10 days before harvest and then cutting irrigation) were considered as sub-factors. At physiological maturity, the yield and yield components such as plant height, panicle length, total number of tillers per hill, number of filled grains per panicle and 1000-grain weight were measured.
Results: The results showed that the highest and lowest grain yield were 6765 and 4255 kg.ha^-1 from Toloo and Tarom cultivars, respectively. Application of I₁ resulted in maximum grain yield (6291.8 kg.ha^-1), while with the application of I₅, yield decreased by 17.4%. Application of I₆ while producing optimal grain yield (5911 kg.ha^-1), can have a good ability to reduce WC in paddy fields, so it was selected as the best irrigation management option in case of water shortage for irrigation.
Conclusion: According to the results, intermittent irrigation from transplanting to 10 days before harvest and then cutting irrigation in rice plant in the study area will have acceptable yield in water deficit conditions and to achieve maximum yield, Toloo cultivar as a suitable genotype is suggested.

کلیدواژه‌ها [English]

Grain yield
Irrigation levels
Rice cultivars

مراجع

Aalaee Bazkiaee, P., Kamkar, B., Amiri, E., Kazemi, H. and Rezaei, M. 2020. Effect of irrigation management and planting date on yield and productivity of rice (Oryza sativa L.). Crop Production, 12(4): 157-170. [in Persian]

Anjum, S.A., Xie, X., Wang, L., Saleem, M.F., Man, C. and Lei, W. 2011. Morphological, physiological and biochemical responses of plants to drought stress. African Journal of Agricultural Research, 6(9): 2026-2032.

Anning, D.K., Ofori, J. and Narh, S. 2018. Effect of irrigation management methods on growth, grain yield and water Productivity of three lowland rice (Oryza sativa L.) varieties. West African Journal of Applied Ecology, 26(2): 93-104.

Asghari Lalami, H., Valadabadi, S.A., Yazdani, M., Zakrin, H. and Gholipour, M.A., 2021. Effect of rotational irrigation on physiological indexes growth and water use of four rice (Oryza sativa L.) cultivars in Gilan province. Journal of Agroecology, 12(4): 595-612. [in Persian]

Baghitabar Firuzjaii, S., Abbasi, R. and Mousavi Toghani, S.Y. 2019. Comparison of irrigation regimes and seedling age effects on yield and yield components of rice (Oryza sativa L. var. Tarom Hashemi). Agricultural Science and Sustainable Production. 29(2): 67-78. [in Persian]

Bakhshipour, S., Kambouzia, J., Khoshbakht, K., Mahdavi Damghani, A.M. and Hosseini, M. 2017. Identification of effective morphological traits on rice cultivars yield under moisture stress condition using multivariate statistical methods. Environmental Sciences, 15(2): 163-180. [in Persian]

Dass, A., Chandra, S., Choudhary, A.K., Singh, G. and Sudhishri, S. 2016. Influence of field responding pattern and plant spacing on rice root-shoot characteristics, yield, and water productivity of two modern cultivars under SRI management in Indian Mollisols. Paddy and Water Environment, 14(1): 45-59.

Ebrahimi Rad, H., Babazadeh, H., Amiri, E. and Sedghi, H. 2018. Effect of irrigation management and planting density on yield and water productivity of rice (Hashemi cultivar). Journal of Water Research in Agriculture, 31(4): 625-636. [in Persian]

Gagandeep, and Gandhi, N. 2015. Effect of different varieties of basmati rice on their phenological and yield contributing characters. Journal of Academia and Industrial Research, 3(9): 450-452.

Getachew, M. and Birhan, T. 2015. Growth and yield of rice (Oryza sativa L.) as affected by time and ratio of nitrogen application at Jimma, South-West Ethiopia, 4(1): 175-182.

Jaleel, J.A., Manivannan, P., Wahid, A., Farooq, M., Jasim al-juburi, H., Somasundaram, R. and Panneerselvam, R. 2009. Drought stress in plants: A review on morphological characteristics and pigments composition. Journal of Agriculturall Biology, 11: 100-105.

Kavoosi, M. and Yazdany, M.R. 2020. Effect of irrigation interval and nitrogen fertilizer rate on grain yield and yield components of rice (Oryza sativa L). cv. Hashemi. Iranian Journal of Crop Sciences, 22(2): 168-182. [in Persian]

Lan, P.D.T., Thanh, H.N. and Hang, N.N.T. 2020. Impact of irrigation techniques on rice yield and dynamics of zinc in plants and soil. Plant, Soil and Environment, 66(3): 135-142.

Mohammadi, S., Nahvi, M. and Mohadesi, A. 2015. The effect of irrigation interval in different growth stages on yield and yield components of rice line and varieties. Agronomy Journal, 107: 108-114. [in Persian]

Moradi, A., Mohammadian Roshan, N., Amiri, E., Ashouri, M. and Rezaei, M. 2021. Effects of irrigation management and nitrogen fertilizer on yield and yield components of Hashemi rice cultivar. Cereal Research, 11(1): 1-11. [in Persian]

Mousavi, S.G., Mohammadi, A.L., Baradaran, R., Seghatoleslami, M.J. and Amiri, E. 2015. Effect of Nitrogen Fertilizer Rates on Morphological Traits, Yield and Yield Components of Three Cultivars of Rice. Iranian Journal of Field Crops Research, 13(1): 146-152. [in Persian]

Rezaei, M., Motamed, M.K., Yousefi, A. and Amiri, E. 2010. Evaluation of different irrigation management on rice yield. Journal of Water and Soil, 24(3): 565-573. [in Persian]

Rezaei Estakhroeih, A. 2017. Effect of innovative irrigation methods on yield and yield components of rice (Shiroodi Cultivar). Journal of Water and Irrigation Management. 6(2): 193-204. [in Persian]

Sedaghat, N., Pirdashti, H., Asadi, R. and Mousavi Toghani, S.Y. 2013. Response of yield and yield components of two rice cultivars (improved and traditional) to different irrigation managements. Journal of Water and Soil. 27(2): 415-421. [in Persian]

Sedaghat, N., Pirdashti, H., Asadi, R. and Mousavi Toghani, S.Y. 2014. Effect of different irrigation methods on rice water productivity. Journal of Water Research in Agriculture, 28(1): 1-9. [in Persian]

Shirazi, H., Biabani, A., Saboori, H. and Naemi, M. 2019. Effect of different irrigation managements on morphological traits and yield of rice (Oryza sativa L.) cultivars in Gonbad-e-Kavus. Environmental Stresses in Crop Sciences, 12(1): 165-179. [in Persian]

Thakur, A.K., Mohanty, R.K., Patil, D.U. and Kumar, A. 2014. Impact of water management on yield and water productivity with system of rice intensification (SRI) and conventional transplanting system in rice. Paddy Water Environment, 12: 413-424.

Wu, X.H., Wang, W., Yin, C.M., Hou, H.J., Xie, K.J. and Xie, X.L. 2017. Water consumption, grain yield, and water productivity in response to field water management in double rice systems in China. PLoS ONE, 12(12): e0189280.