بررسی اثر تراکم بوته بر شاخص‌های رشدی ارقام مختلف کلزا (Brassica napus L.) در شرایط آب و هوایی مازندران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد در رشته زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 دانشیار، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 دانشیار، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران

4 استادیار ، گروه زراعت، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری ایران

چکیده

سابقه و هدف: یکی از راهکارهای افزایش عملکرد در واحد سطح، استفاده از ارقام مناسب و سازگار با شرایط اقلیمی هر منطقه در تراکم مناسب کاشت است، به‌نحوی که حداقل رقابت بین بوته‌ها وجود داشته باشد. تعیین تراکم مناسب کشت برای ارقام کلزا بسیار حائز اهمیت می‌باشد و نقش تعیین‌کننده‌ای برای دستیابی به عملکرد مطلوب دارد. کاشت محصول برای هر گیاه و رقم باید در تراکمی صورت گیرد که گیاه به‌خوبی سبز شده، استقرار یافته و در هر یک از مراحل رشد، فضای کافی جهت حداکثر استفاده از عوامل محیطی را داشته باشد و تا حد امکان با شرایط نامساعد روبرو نشود.
مواد و روش‌ها: این آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال زراعی 97-1396 در مزرعه‌ی تحقیقاتی مرکز تحقیقات کشاورزی قراخیل در شهرستان قائمشهر اجرا شد. تیمارها شامل: تراکم‌های 42، 66، 88، 114 و 133 بوته در متر مربع و چهار رقم کلزا شامل: هایولا 401، آگامکس، هایولا 4815 و تراپر که در سه تکرار اجرا شد. صفات مورد ارزیابی شامل شاخص‌های رشد نظیر میزان ماده خشک کل، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت فتوسنتز خالص و همچنین عملکرد دانه بود.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که اثر متقابل رقم و تراکم بوته تنها برای شاخص‌های رشدی ماده خشک کل و شاخص سطح برگ تفاوت معنی‌داری داشت؛ بیشینه مقدار ماده خشک کل (910 گرم در متر مربع) و شاخص سطح برگ (53/3) در رقم هایولا 401 و در تراکم 88 بوته در متر مربع و کمینه مقدار ماده خشک کل (393 گرم در متر مربع) و شاخص سطح برگ (26/2) در رقم تراپر و در تراکم 42 بوته در متر مربع مشاهده شد. طبق جدول تجزیه واریانس تنها اثر اصلی تراکم بر سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت فتوسنتز خالص معنی‌دار بود که بر اساس آن بیشترین سرعت رشد محصول با میانگین 36/11 گرم در متر مربع در روز مربوط به تراکم 88 بوته در متر مربع و کمترین مقدار آن نیز با میانگین 91/5 گرم در متر مربع در روز از تراکم 42 بوته در متر مربع بدست آمد. همچنین بیشینه میزان سرعت رشد نسبی (0580/0 گرم بر گرم در روز) و سرعت فتوسنتز خالص (49/3 گرم در متر مربع در روز) نیز در تراکم 88 بوته در متر مربع و کمینه مقدار سرعت رشد نسبی (0530/0 گرم بر گرم در روز) و سرعت فتوسنتز خالص (99/2 گرم در متر مربع) مربوط به تراکم 42 بوته در متر مربع بود. شایان ذکر است که بیشترین میزان عملکرد دانه نیز با میانگین 8/7031 کیلوگرم در هکتار مربوط به رقم هایولا 401 با تراکم‌ 88 بوته در متر مربع بود.
نتیجه‌گیری: با افزایش تراکم از 42 بوته در متر مربع میزان تولید ماده خشک و سطح برگ افزایش یافت؛ به‌طوریکه بیشترین میزان ماده خشک و شاخص سطح برگ در رقم هایولا 401 و در تراکم 88 بوته در متر مربع حاصل شد و بیشترین میزان سرعت رشد محصول، سرعت رشد نسبی و سرعت فتوسنتز خالص نیز در تراکم 88 بوته در متر مربع بدست آمد. لذا در تراکم‌های پایین به علت عدم بسته شدن تاج‌پوشش کامل و کم بودن سطح دریافت‌کننده تابش (برگ‌ها) تولید ماده خشک کمتر شد، حال‌آنکه با افزایش تراکم از 88 بوته در متر مربع به علت افزایش رقابت درون‌گونه‌ای از تولید ماده خشک و شاخص سطح برگ کاسته شد. لذا با توجه به نتایج حاصله، کاشت رقم هایولا 401 در تراکم 88 بوته در متر مربع برای دستیابی به عملکرد بالا در شرایط آب و هوایی مازندران قابل توصیه می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of plant density on growth indices of different cultivars of rapeseed (Brassica napus L.) in Mazandaran climatic conditions

نویسندگان [English]

  • Fahimeh Alizadeh 1
  • Faezeh Zaefarian 2
  • Benjamin Torabi 3
  • Rahmat Abbasi 4
1 Department of Agronomy, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
2 Department of Agronomy, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
3 Department of Agronomy, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources
4 Department of Agronomy, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University
چکیده [English]

Background and objective: One of the strategies to increase the yield per unit area is to use suitable cultivars that are compatible with the climatic conditions of each region at the appropriate planting density, so that there is minimal competition between plants. Determining the appropriate crop density for rapeseed cultivars is very important and plays a decisive role in achieving the desired yield. Planting the crop for each plant and cultivar should be done in a density where the plant is well emerge, establish and in each stage of growth, has enough space to maximize the use of environmental factors and not face unfavorable conditions as much as possible.
Materials and Methods: This factorial experiment was conducted in a randomized complete block design in research farm of Gharakhil Agricultural Research Center, Ghaemshahr in 2017-2018. Treatments included: densities of 42, 66, 88, 114 and 133 plants m-2 and four rapeseed cultivars including: Hyola 401, Agamax, Hyola 4815 and Trapper which were performed in three replications. The evaluated traits included growth indices such as total dry matter content, leaf area index, crop growth rate, relative growth rate and net photosynthesis rate as well as yield.
Results: The results showed that the interaction effect of cultivar and plant density was significantly different only for total dry matter and leaf area index. Maximum amount of total dry matter (910 g m-2) and leaf area index (3.53) was observed in Hayola 401 cultivar and density of 88 plants m-2 and minimum amount of total dry matter (393 g m-2) and leaf area index (2.26) was observed in Trapper cultivar at a density of 42 plants m-2. According to the results, the only simple effect of density was significant on crop growth rate, relative growth rate and net photosynthesis rate, according to which the highest crop growth rate with an average of 11.36 g m-2 d-1 was related to the density of 88 plants m-2 and the lowest one was obtained with an average of 5.91 g m-2 d-1 from a density of 42 plants m-2. Also, the maximum relative growth rate and net photosynthesis rate with an average of 0.0580 g g-1 d-1 and 3.49 g m-2 were obtained at a density of 88 plants m-2, respectively, and their minimum ones with an average of 0.0530 g g-1 d-1 and 2.99 g m-2 was seen from the density of 42 plants m-2. The highest grain yield with an average of 7031.8 kg ha-1 was related to Hayola 401 cultivar in a density of 88 plants m-2.
Conclusion: With increasing density of 42 plants m-2, dry matter production and leaf area increased; when the highest amount of dry matter and leaf area index in cultivar Hayola 401 in density of 88 plants m-2 had the best results and the highest rate of crop growth rate, relative growth rate and net photosynthesis rate were obtained at density of 88 plants m-2. Therefore, in low densities, due to the lack of complete canopy closure and low surface for radiation absorbance (leaves), dry matter production had decreased, while with increasing density more than 88 plants.m-2 due to increase intra specific competition, dry matter production and leaf area index decreased. Therefore, according to the results, planting cultivars Hayola 401 at a density of 88 plants m-2 is recommended to achieve high yields in the climate of Mazandaran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Growth index
  • Grain yield
  • Density
  • Cultivar
  1.  Agha Mohammad Reza, M., Paknejad, F., Shirani Rad, A.H., Ardakani, M.R., and Kashani, A. 2019. Study of plant density and zinc application on some agronomic characteristics of 6 winter canola cultivars. Plant Ecophysio. 12: 42. 67-80. (In Persian)

    1. Ahmadi, B., Shirani Rad, A.H., and Khorgami, A. 2014. The effect of plant population densities and cultivars on forage yield, qualitative traits and growth indices in canola forage (Brassica napus). Eur. J. Zoological Res. 3: 1. 62-70.
    2. Amiry Taheriy, A. 2015. Canolaplanting technical advice in mazandaran. Coordination management ofMazandaran
    3. Arasteh, E., and Farnia, A. 2013. Investigation the effect of drought tension and plant density on quality and quantity characteristics of rapeseed (Brassica napus) cultivars in Lorestan climate conditions. Crop Physiol J. 5: 9. 99-111. (In Persian).
    5.    Azizi, M., and Mahrokh A. 2013. Plant density effect in different planting dates on growth indices, yield and yield component of Zea mays var. saccharata. Ir. J. Field Crops Res. 10: 4. 746-773. (In Persian)
    1. Conley, P.S., Binning, L.K., Boerboom C.M., and Stoltenberg, D.E. 2002. Estimating giant foxtail cohort productivity in soybean based on weed density, leaf area, or volume. Weed Sci. 50: 1. 72-78.
    2. Cousin, T.H., Burghoffer, A., Marget, P., Vingere, A., and Eteve, G. 1993. Morphological, physiological and genetic bases of resistance in pea to cold and drought. In K.B. Singh and M.C. Saxena (eds), Breeding for stress tolerance in cool food legumes.Weed Sci. 32: 7. 311-320.
    3. Crotser, M.P., and Witt, W.W. 2000. Effect of soybean canopy characteristics, soybean interference and weed-free period on eastern black nightshade (Solanum ptycanthum) growth. Weed Sci. 48: 2. 20-26.
    4. Dadrasi, V.A., and Aboutalebian, A. 2015. Effect of on-farm seed priming on yield and yield components of two maize cultivars. J Crop Prod. Process. 5: 16. 153-162.
    5. Ebrahimi, M. 2010. Effect of sowing date and plant density on yield, yield components soybean and weeds communities. MSc Thesis, University of Zanjan. (In Persian)
    6. Enyi, B.A.C. 2007. Effect of plant population on growth and yield of soybean. J. Agri. Sci. 18: 1. 131-138.
    7. Fathi S.A.A. Efect of strip-intercropping of spring canola with clover in improvement of natural biological control of Plutella xylostella. Plant Pest Res. 7: 1. 73-86.
    8. Gabrielle, B., Denoroy, P., Gosse, G., Justes, E., and Andersen, M.N. 1998. Development and evaluation of a CERES-type model for winter oilseed rape. Field Crop Res. 57: 1. 95-111.
    9. Gangali, A., malakzadeh, S., and baghery, A. 2000. Investigation of plant density and planting arrangement on the trend of changes in chickpea growth indices under Faryab conditions in Neishabour region. J. Agri. Sci. 14: 2. 33-41
    10. Gardner, , Balle, P.R., and McCloud, D.E. 1990. Yield characreristics of ancient
      races of maize compared to a modern hybrid. Agron J. 82: 6. 864-868
    11. Haefele, S.M., Johnson, D.E., Bodj, D.M., Wopereis, M.C.S., and Miezan, K.M. 2004. Field screening of diverse rice genotypes for weed competitivness in irrigated lowland ecosystems. Field Crop Res. 88: 7. 39-56.
    12. Hosseinpour,, Pirzad, A.R., Habibi, H., and Fotokian, M.H. 2011. Effect of biological nitrogen fertilizer (Azotobacter) and plant density on yield, yield components and essential oil of Anise. Agric Sci. Sustain Prod. 21: 1. 69-88. (In Persian)
    13. Jabbari, H., Akbari, GH.A., Khosh Kholgh Sima, N.A., Shirani Rad, A.H., Alahdadi, I.,and Tajodini, F. 2015. Study of agronomical, physiological and qualitative characteristics of canola (Brassica napus) under water stress. Environ Stress. Crop Sci. 8:1. 35-49. (In Persian) 
    14. Joozi, S., Sadeghi, M., and Tohidi, M. 2013. Effect of plant density on grain yield components of three rapeseed hybrids under Dezful climate. J. Manag Syst. 7:1. 1-9. (In Persian)
    15. Karimi, M.M., and Siddique, H.M. 1991. Crop growth and relative growth rates of old modern wheat cultivars. Aust J. Agric Res. 42: 2. 13-20
    16. Kazemeini, S.A., Edalat, M., Shekoofa, A., and Hamidi, R. 2010. Effects of nitrogen and plant density on rapeseed (Brassica napus ) yield and yield components in Southern Iran. J. Appl. Sci. 10: 1461-1465. (In Persian).
    17. Khoshhal dastjerdi, J.,and Baratian, A. Thermal requirements estimation of the phenological stages of autumn colza slm046, okapi in Iranian cold climatic conditions (shahrekord case study). Phys Geog Res Quart. 70: 1. 35-44.
    18. Kuchaky, A., and Sarmladnya, GH. 2005. Plant Physiology. Translated by Mashhad University Jihad Publications. 400 p.
    19. Kuchaky, A., Azizi, M., and Noroozian, A. Evaluation of a wide range of plant density on yield and yield components of rapeseed (Brassica napus L.) cultivars. Agroecol J. 1: 12. 8-18.
    20. Mazaheri, M., and Iilagh Chaghakhor, A. Effect of row spacing and plant density on some morphological traits, yield and seed protein in two chickpea cultivars (Cicer arietinum L.). J. Plant Prod Sci. 2: 6. 97-108.
    21. Mikaniki, J., Ashrafi, A., and Sadeghi, H.S. 2013. Feasibility study of rapeseed cultivation in Izeh county by using geographical information system (GIS). Geog Territ Spat Arrang. 8: 1. 101-114. (In Persian)
    22. Morrison, M., Mcvetty, P., and Scarth, R. 1995. Effect of altering plant density on growth charcteristics of summer rape. Can J. Plant Sci. 70: 1. 139-149.
    23. Mostafavi-Rad, M., Azad Marzabadi,, and Faraji, S. 2013. Evaluation of agronomic and seed qualitative traits of superior winter rapeseed (Brassica napus L.) varieties winter and spring. J. Appl. Crop Breed. 1: 1. 33-42.
    24. Mousavi, J., Sam-Daliri. M., and Mobasser, M.R. 2011. Effect of planting row spacing on agronomic traits of winter canola cultivars. Aust. J. Basic. Appl. Sci. 5: 10. 1290-1294.
    25. Naseri, R., Rahimy, M.G., Syadat, S.A., and Mirzaiy, A. 2015. The effect of supplementary irrigation and different plant densities on some morphological traits, yield, yield components and Chickpea seed protein content (Cicer arietinum ) in Sirvan region in Ilam province. Ir. Cereals Res. 6: 1. 78-91.
    26. Onofri, A., Tei, F., and Ciriciofolo, E. 1996. Effect of plant density and rolspacing on winter oil seed rape yield in the Mediterranean area. Agri. medil. 126: 1. 1. 40-49.
    27. Ranjbar, H., Shoja, M.R., Samei, H., Pirasteh-Anosheh, H., and Salar, M.R. 2015. Influence of planting method and density on yield, yield components and oil percentage of rapeseed in different tillage systems. Plant Ecophysiol. 7: 23. 95-103. (In Persian)
    28. Rastgoo, M., Ghanbari, A., Banayan, M., and Rahimiyan, H. 2005. Effects of amount and timing of nitrogen application and weed density on wild mustard (Sinapis arvensis) seed production in winter wheat. Ir. Agron. Res. 3: 6. 45-56.
    29. Sayadian K.,  and Taliei A.A. The effect of supplemental irrigation on rainfed wheat. Soil. Waters Sci. 14: 1. 57- 68.
    30. Shaw, R.H., and Weber, C.R. 1967. Effects of canopy arrangements on light interception and yield of soybeans. Agron. J. 59: 2. 155-159.
    31. Sina, V., and Rameeh, V. 2012. Effect of seeds rates on yield and yield components of three rapeseed (Brassica napus) varieties in Neka, Mazandaran. Agroecol J. 3: 4. 500-505. (In Persian)
    32. Sirati, Y., Pill, W.G., and Kee, W.E. 2002. Lima bean (Phaseolus vulgaris ) response to irrigation and plant population densities. Horti. Sci. 29: 2. 71-73.
    33. Soleymanifard, A. Naseri R., and Karami R. 2015. Seed yield and some agronomic traits of maize (Zea mays ) as affected by different planting patterns. J. Crop Ecophys. 9: 3. 46-56.

    Tavassoli, A., Moussavi, T., Piri, I., and Babaeian, M. 2018. Effect of plant density and weed controlling on yield and yield components of rapeseed (Brassica napus L.). J. Agroecol. 10: 1. 94-106. (In Persian)