Soil and Plant Interactions

fa ارزیابی عملکرد و کارایی مصرف نیتروژن با مدیریت مصرف نیتروژن و فسفر در مقیاس مزرعه برای رتون برنج (.Oryza sativa L) Evaluation of Yield and Nitrogen Use Efficiency by Managing Nitrogen and Phosphorus Application at Farm Scale for Rice Ratoon (Oryza sativa L.) فراهمي آب و عناصر غذایی خاك براي گياه Availability of soil water and nutrients for plant پژوهشي Research پیشینه پژوهش و هدف: نیتروژن مهم‌ترین نهاده خارجی برای هر سیستم تولید محصول است و مدیریت کارآمد نیتروژن برای بهبود پایداری درازمدت در سیستم‌های مدرن تولید محصولات کشاورزی ضروری است. این پژوهش با هدف دستیابی به رویکردی مؤثر در بهینه‌سازی کوددهی و بهبود کارایی مصرف کود نیتروژن رتون برنج انجام شد. روش‌ها: پژوهش حاضر به‌صورت فاکتوریل (2×3×4) در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 24 تیمار و سه تکرار در مزرعه پژوهشی معاونت مؤسسه تحقیقات برنج کشور در مازندران در دو سال زراعی اجرا شد. تیمارها شامل چهار سطح نیتروژن (صفر، 46، 69 و 92 کیلوگرم نیتروژن در هکتار از منبع اوره) و سه سطح فسفر (صفر، 23 و 46 کیلوگرم فسفر P2O5 در هکتار از منبع سوپرفسفات تریپل) بود. در مرحله برداشت عملکرد دانه و کاه، جذب نیتروژن و فسفر اندازه‌گیری شده و با روابط شناخته‌شده، شاخص‌های کارایی مصرف نیتروژن (NUE) محاسبه شد. نتایج: نتایج نشان داد که اثر تیمارها بر صفات اندازه‌گیری‌شده و برخی شاخص‌های کارایی نیتروژن محاسبه‌شده در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. تیمار نیتروژن 92 (N92) با مقادیر عملکرد دانه و کاه به‌ترتیب 864/2 و 1263/4 کیلوگرم در هکتار نسبت به تیمار شاهد (N0) به‌ترتیب 88/23 و 43/02 درصد افزایش نشان داد که میزان جذب نیتروژن در دانه و کاه هم نسبت به تیمار شاهد (N0) به‌ترتیب 98/8 و 160 درصد افزایش داشت. بهره‌وری نسبی نیتروژن با افزایش مصرف نیتروژن در رتون کاهش یافت ولی با افزایش مصرف فسفر در سطوح مختلف نیتروژن افزایش نشان داد. کارایی بازیافت ظاهری نیتروژن تا تیمار نیتروژن 69 (N69) افزایش یافته و با مصرف بیشتر نیتروژن (در تیمار نیتروژن 92) کاهش یافت. نتیجه‌گیری کلی: برهمکنش‌های نیتروژن و فسفر باعث افزایش عملکرد دانه و NUE شد که با افزایش جذب نیتروژن همراه بود. بنابراین، کاربرد متوازن نیتروژن و فسفر برای افزایش عملکرد و کارایی مصرف نیتروژن در سیستم‌های برنج رتون پیشنهاد می‌شود. افزایش NUE برنج برای توسعه کشاورزی پایدار به شدت مورد نیاز است.   Background and Objective: Nitrogen is the most important external input for crop production, and efficient nitrogen management is essential for improving long-term sustainability in modern agriculture. This study aimed to develop an effective approach for optimizing fertilization and improving the efficiency of nitrogen fertilizer use in rice. Methods: The present study was conducted as a factorial (2×3×4) randomized complete blocks design with 24 treatments and three replications in the research farm of the Deputy of the National Rice Research Institute in Mazandaran during two cropping years. The treatments included four nitrogen levels (i.e., 0, 46, 69, and 92 kg N ha-1 applied as urea) and three phosphorus levels (i.e., 0, 23, and 46 kg P2O5 ha-1 applied as triple superphosphate). At the harvest stage, grain and straw yield, nitrogen and phosphorus uptake, and nitrogen use efficiency (NUE) indices were measured and computed using established equations. Results: The results indicated statistically significant effects of treatments on the measured traits and certain NUE indices at the 1% probability level. Specifically, the N92 treatment yielded grain and straw amounts of 864.2 and 1263.4 kg ha−1, respectively, representing increases of 88.23 and 43.02% relative to the control (i.e., N0), which corresponded to 98.8 and 160% higher nitrogen uptake in grain and straw, respectively, compared to N0. Relative nitrogen productivity declined with increasing nitrogen rates in ratoon crops but rose with higher phosphorus application across different nitrogen levels. Apparent nitrogen recovery efficiency increased up to the N69 treatment and declined at the highest nitrogen rate (i.e., N92). Conclusion: Nitrogen and phosphorus interactions increased grain yield and NUE, which was accompanied by increased nitrogen uptake. Therefore, balanced application of nitrogen and phosphorus is recommended to enhance yield and NUE in ratoon rice systems. Increasing the NUE of rice is urgently needed for sustainable agricultural development.   برنج رتون, تغذیه نیتروژن و فسفر, کارایی نیتروژن, کوددهی. Ratoon rice, Nitrogen and phosphorus nutrition, Nitrogen efficiency, Fertilization. 59 75 http://jspi.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2082-3&slc_lang=fa&sid=1 Saheb Soodaee Mashaee صاحب سودائی مشائی soodaie@sku.ac.ir 0000-0001-7129-6601 Yes Department of Soil Science and Engineering, Faculty of Agriculture, Shahrekord University, Iran گروه علوم و مهندسی خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، ایران Mohammad Mohammadian محمد محمدیان mohammadian953@yahoo.com 0000-0002-4877-9143 No Rice Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Amol, Iran موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، آمل، ایران Morteza Nasiri مرتضی نصیری m_nasiri1@yahoo.com 0000-0003-1438-6154 No Rice Research Institute, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Amol, Iran موسسه تحقیقات برنج کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، آمل، ایران