تأثیر کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم شیرین (Sorghum bicolor L.) تحت رژیم‌های مختلف آبیاری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه آگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استاد، گروه آگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانش‌آموخته دکتری، گروه آگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 مربی، گروه آگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

10.22124/cr.2025.28706.1840

چکیده

مقدمه: خشکی یکی از عوامل اصلی محدودکننده در تولید گیاهان زراعی، به‌ویژه سورگوم شیرین، محسوب می‌شود. تنش خشکی با ایجاد تغییرات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی، تأثیرات منفی بر جنبه‌های مختلف رشد سورگوم شیرین دارد و از دستیابی به عملکرد بهینه آن جلوگیری می‌کند. از سوی دیگر، عملکرد سورگوم شیرین در مناطق خشک و نیمه‌خشک به دلیل کمبود مواد آلی خاک و نیتروژن نیز کاهش می‌یابد. به همین دلیل، استفاده از کودهای نیتروژنی برای رفع این مشکل ضروری است.
مواد و روش‌ها: به منظور بررسی تأثیر رژیم‌های مختلف آبیاری و مقادیر نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه سورگوم شیرین (Sorghum bicolor L.) رقم پگاه، آزمایشی به صورت کرت‌های خرد شده و در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شهر قم اجرا شد. در این آزمایش، رژیم‌های آبیاری شامل آبیاری مطلوب، کم‌آبیاری ملایم، کم‌آبیاری متوسط و کم‌آبیاری شدید بود که به ترتیب پس از تخلیه 30، 45، 60 و 75 درصد از آب قابل استفاده خاک در منطقه توسعه ریشه، تا حد ظرفیت زراعی آبیاری شدند. این سطوح آبیاری به صورت تصادفی در کرت‌های اصلی اعمال شد. مقادیر کود نیتروژن از منبع اوره نیز شامل صفر (شاهد)، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار بود که به‌طور تصادفی در کرت‌های فرعی مورد بررسی قرار گرفتند.
یافته‌های تحقیق: نتایج نشان داد که رژیم‌های آبیاری و مقادیر نیتروژن تأثیر معنی‌داری بر تمامی صفات مورد بررسی شامل محتوای نسبی آب برگ (RWC)، آنتوسیانین، قند محلول، کلروفیل a و b داشتند و این تأثیرات در سطح یک درصد معنی‌دار بودند. اثر متقابل آبیاری و نیتروژن نیز بر همه صفات، به‌جز RWC، سرعت رشد محصول (CGR) در روز سی‌ام و شاخص سطح برگ، معنی‌دار بود. کاهش میزان کود و آب آبیاری موجب کاهش عملکرد علوفه و دانه و افت اجزای آن در گیاه سورگوم شیرین شد. بالاترین عملکرد دانه، وزن هزار دانه، محتوای کلروفیل کل و RWC با کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن و آبیاری مطلوب به‌دست آمد، که با سایر سطوح نیتروژن تفاوت معنی‌داری داشت. همچنین، بیشترین میزان آنتوسیانین در شرایط کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن و کم‌آبیاری متوسط مشاهده شد، و حداکثر قند محلول با 200 کیلوگرم نیتروژن در شرایط کم‌آبیاری شدید به‌دست آمد. تنش کم‌آبی شدید موجب کاهش 87.77 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با آبیاری مطلوب شد. با این حال، استفاده از 150 کیلوگرم نیتروژن در هر هکتار در شرایط تنش کم‌آبی شدید توانست عملکرد دانه را به‌میزان 80.74 درصد افزایش دهد. این تغییرات در سایر رژیم‌های آبیاری نیز مؤثرتر بود و تأثیر قابل توجهی بر بهبود عملکرد داشت.

نتیجه‌گیری: در نتیجه، می‌توان گفت که رژیم‌های مختلف آبیاری تأثیرات متنوعی بر صفات مورد ارزیابی، از جمله عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم شیرین رقم پگاه دارند. همچنین، نتایج نشان داد بیشترین عملکرد دانه با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره به ترتیب در آبیاری مطلوب، کم‌آبیاری ملایم، کم‌آبیاری متوسط و کم‌آبیاری شدید با 7390.93، 5698.40، 3782.94 و 938.23 کیلوگرم در هکتار به‌دست آمد. با توجه به نتایج، برای بهبود صفات فیزیولوژیک و عملکردی سورگوم شیرین رقم پگاه تحت شرایط تنش یا بدون تنش آبی، کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigating nitrogen fertilizer on yield and yield components of sweet sorghum (Sorghum bicolor L.) under different irrigation regimes

نویسندگان [English]

  • Ali asghar Atarian-far 1
  • Seyed Ali Mohammad Modarres-Sanavy 2
  • Ali Heidarzadeh 3
  • Amir Mohammad Abedi 4
1 .Sc. Student, Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
3 Graduate Ph.D., Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
4 Instructor, Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Introduction
Drought is one of the primary limiting factors in the production of crops, particularly sweet sorghum. Drought stress negatively impacts various aspects of sweet sorghum growth by causing morphological, physiological, and biochemical changes, preventing the plant from achieving optimal yield. Additionally, in arid and semi-arid regions, sweet sorghum yield declines due to the lack of soil organic matter and nitrogen. Therefore, the application of nitrogen fertilizers is essential to address this issue.
Materials and methods
To investigate the effect of different irrigation regimes and nitrogen levels on the yield and yield components of sweet sorghum (Sorghum bicolor L. cv. ‘Pegah’), an experiment was conducted as a split-plot design based on a randomized complete block design with three replications in Qom. The irrigation regimes included optimal irrigation, mild water deficit, moderate water deficit, and severe water deficit, applied respectively after the depletion of 30%, 45%, 60%, and 75% of the available soil water in the root zone, followed by irrigation up to field capacity. These irrigation levels were randomly assigned to the main plots. Nitrogen levels of 0 (control), 50, 100, 150, and 200 kg per hectare were randomly assigned to the subplots.
Research findings
Results showed that irrigation regimes and nitrogen levels had a significant effect on all evaluated traits, including relative water content (RWC) of leaves, anthocyanin, soluble sugars, chlorophyll a, and chlorophyll b, with these effects being significant at the 1% level. The interaction between irrigation and nitrogen was also significant for all traits except for RWC, crop growth rate (CGR) on the 30th day, and leaf area index (LAI). Reduced water and nitrogen levels led to a decrease in forage and grain yield, as well as yield components in sweet sorghum. Highest grain yield, thousand-seed weight, chlorophyll, and RWC were achieved with 150 kg.ha-1 of nitrogen and optimal irrigation, showing a significant difference compared to other nitrogen levels. The highest anthocyanin content was observed with 150 kg.ha-1 of nitrogen under moderate water stress, while the maximum soluble sugar content was recorded with 200 kg/ha of nitrogen under severe water stress. Severe water stress resulted in an 87.77% reduction in grain yield compared to optimal irrigation. However, the application of 150 kg.ha-1 of nitrogen under severe water stress increased grain yield by 80.74%. These changes were also effective under other irrigation regimes, showing a significant improvement in yield.
Conclusion
In conclusion, it can be stated that different irrigation regimes have varying effects on the evaluated traits, including yield and yield components of the Pegah variety of sweet sorghum. The results also indicated that the highest grain yield was obtained with the application of 150 kg.ha-1 urea under optimal irrigation, mild water stress, moderate water stress, and severe water stress, yielding 7390.93, 5698.40, 3782.94, and 938.23 kg.ha-1, respectively. Based on these findings, for improving the physiological and functional traits of the Pegah variety of sweet sorghum under stress or non-stress conditions, the application of 150 kg.ha-1 nitrogen is recommended.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop grow rate
  • Field Capacity
  • Relative water content
  • Soluble sugar