اثر تناوب زراعی، تلقیح با ازتوباکتر کروکوکوم و مقدار نیتروژن بر عملکرد برنج

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی - واحد رشت

2 باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد رشت، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

سابقه و هدف: بخش قابل توجهی از کود نیتروژن مصرف شده در مزارع برنج از طریق دنیتریفیکاسیون، تعصید و آبشویی از دسترس گیاه خارج و سبب آلودگی محیط زیست می‌گردد. به نظر می‌رسد که کشت گیاهان زمستانه خانواده بقولات در تناوب با برنج و استفاده از باکتری‌های محرک رشد گیاه می‌تواند راهکار مناسبی جهت کاهش مصرف کودهای شیمیایی نیتروژنه و افزایش پایداری تولید در مزارع برنج باشد. این آزمایش به منظور بررسی اثر تناوب زراعی، مقدار نیتروژن و کاربرد باکتری ازتوباکتر کروکوکوم بر رشد و عملکرد برنج (رقم شیرودی) در ایستگاه تحقیقات برنج تنکابن، استان مازندران، در سال زراعی 1393- 1392 انجام شد.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. عامل اصلی شامل تناوب زراعی (شبدر برسیم - برنج، باقلا - برنج و آیش - برنج (شاهد)) بود. سه سطح کود نیتروژنه (50، 75 و 100 درصد از مقدار کود شیمیایی نیتروژن توصیه شده که به ترتیب برابر 50، 75 و 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار بود) و دو سطح باکتری ازتوباکتر کروکوکوم (تلقیح و عدم تلقیح) به‌صورت فاکتوریل در کرت‌های فرعی قرار گرفتند.
یافته‌ها: تجزیه واریانس نشان داد که عملکرد شلتوک به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر تناوب زراعی، کاربرد باکتری ازتوباکتر کروکوکوم و مقدار نیتروژن قرار گرفت. عملکرد شلتوک در تناوب زراعی باقلا – برنج (8/6174 کیلوگرم در هکتار) به طور معنی‌داری کمتر از عملکرد برنج در تناوب زراعی آیش – برنج (3/7352 کیلوگرم در هکتار) و شبدر برسیم – برنج (8/7554 کیلوگرم در هکتار) بود. در ضمن، اختلاف معنی‌داری در عملکرد شلتوک بین تناوب‌های زراعی آیش- برنج و شبدر برسیم – برنج وجود نداشت. کاربرد باکتری ازتوباکتر کروکوکوم سبب افزایش معنی‌دار عملکرد شلتوک به میزان هشت درصد گردید. با افزایش مصرف نیتروژن از 50 به 75 کیلوگرم در هکتار، عملکرد شلتوک به طور معنی‌داری افزایش یافت و از 8/6628 به 7340 کیلوگرم در هکتار رسید، اما مصرف بیشتر نیتروژن (100 کیلوگرم در هکتار) اثر معنی‌داری بر عملکرد شلتوک نداشت. از بین اجزای عملکرد، تعداد خوشه در متر مربع تحت تاثیر معنی‌دار تناوب زراعی، باکتری ازتوباکتر کروکوکوم و مقدار نیتروژن قرار گرفت، در حالی که تعداد دانه پر در خوشه فقط تحت تاثیر تناوب زراعی قرار گرفت. در ضمن، وزن هزار دانه تحت تاثیر هیچکدام از عوامل مورد بررسی قرار نگرفت. حداکثر تعداد خوشه در متر مربع در تناوب زراعی شبدر برسیم – برنج (1/352 خوشه)، مصرف 100 کیلوگرم نیتروژن در هکتار (362 خوشه) و کاربرد باکتری ازتوباکتر کروکوکوم (2/353 خوشه) مشاهده شد. حداکثر تعداد دانه پر در خوشه (8/105 دانه) در تناوب زراعی شبدر برسیم - برنج و حداقل آن (3/96 دانه) در تناوب زراعی باقلا - برنج مشاهده شد.
نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که در کلیه تناوب‌های زراعی با برنج، حداکثر عملکرد شلتوک با مصرف 75 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و کاربرد باکتری ازتوباکتر کروکوکوم بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of crop rotation, Azotobacter chroococcum inoculation and nitrogen rate on rice (Oryza sativa L.) paddy yield

نویسنده [English]

  • Hashem Aminpanah 1
چکیده [English]

Background and objectives: A considerable portion of chemical N fertilizer in rice field is lost through denitrification, volatilization, leaching, causing environmental pollution problems. It seems that incorporation of winter legume crops in rotation with rice and using plant growth-promoting rhizobacteria can be alternative approaches in reducing N chemical fertilizer and increasing sustainable crop production in rice fields. This experiment was conducted at Rice Research Station of Tonekabon, Mazandaran province, during growing season of 2013-2014 to evaluate the effect of crop rotation, Azotobacter chroococcum inoculation and N rates on rice (Oryza sativa L. cv. Shiroudi) paddy yield.
Materials and methods: The experiment was conducted as split-factorial arrangement based on a Randomized Complete Blocks with three replications. Main plots were crop rotation [berseem clover - rice, faba bean- rice, and fallow – rice (control)] and subplots were the factorial arrangement of Azotobacter chroococcum (inoculated and un-inoculated) and N rate (50, 75, and 100 percent of N recommended rates which were 50, 75 and 100 kg N ha-1, respectively) levels.
Results: Analysis of variance showed that rice paddy yield was significantly affected by crop rotation, Azotobacter chroococcum and N rate. Rice paddy yield in faba bean – rice crop rotation (6174.8 kg ha-1) was significantly lower than fallow – rice (7352.3 kg ha-1) and berseem clover – rice (7554.8 kg ha-1) crop rotations. Moreover, there was no significant difference in paddy yield between fallow – rice and berseem clover – rice crop rotations. Rice paddy yield was significantly increased by 8% after Azotobacter chroococcum inoculation. Rice paddy yield was significantly increased from 6628.8 to 7340 kg ha-1 as N rate increased from 50 to 75 kg ha-1, but further N application (100 kg ha-1) had no significant effect on paddy yield. Of the yield components, panicle number per m2 was significantly affected by crop rotation, Azotobacter chroococcum inoculation and N rate, while grain number per panicle was significantly affected only by crop rotation. Moreover, 1000-grain weight was not significantly affected by any factors. The highest panicle number per m2 was observed in berseem clover – rice crop rotation (352.1 panicles), N fertilizer at the rate of 100 kg ha-1 (362.0 panicles) and Azotobacter chroococcum inoculation (353.2 panicles). The highest grain number per panicle (105.8 grains) was observed in berseem clover – rice crop rotation, while the lowest one (96.3 grains) was observed in faba bean – rice crop rotation.
Conclusion: Based on the result of this experiment, in all crop rotations with rice, the highest paddy yield was obtained in nitrogen application at the rate of 75 kg ha-1 and plants inoculated with Azotobacter chroococcum.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Berseem clover
  • Biological N2 fixation
  • Crop Rotation
  • Faba bean
  • Plant growth-promoting rhizobacteria