ارزيابي برهمكنش نيتروژن و آب شورطبيعي بر تعرق تجمعي و كارآيي مصرف آب در كلزا

Evaluating natural saline water and nitrogen interactions on yield, cumulative transpiration and water use efficiency in canola

سابقه و هدف: امروزه توسعه كشاورزي پايدار با محدوديت منابع آب هاي شيرين روبرو است. منابع آب هاي شور و لب شور پتانسيل عظميي براي تأمين غذاي جمعيت در آينده به حساب مي آيد. بر پايه ي تجارب جهاني، گزينه مديريت به كارگيري آب هاي شور از گزينه توسعه منابع آب شيرين جديد مناسب تر است. از ديگر سو، قابليت استفاده برخي از عناصر ضروري همچون نيتروژن براي گياه در خاك هاي شور به دلايل مختلف اندك است، غلظت عناصر ديگري مانند كلر در اين خاك ها زياد و گاه در حد سميت مي باشد. كلزا يكي از مهم ترين دانه هاي روغني است. در بسياري از مناطق جهان يكي از مشكلات توسعه كشت كلزا، تنش هاي محيطي است. در ايران نيز در سال هاي اخير توجه زيادي به توسعه دانه هاي روغني و از جمله كلزا شده است. ليكن هنوز اطلاعاتي اندك از كارآيي اين گياه در شرايط متغير محيطي در ايران منتشر شده است. به نظر مي رسد مطالعه كارآيي مصرف منابع و نهاده ها در شرايط تنش هاي محيطي از جمله شوري كه همواره در شرايط خشك و نيمه خشك كشور حاكم است از ضرورت برخوردار مي باشد. هدف از اين پژوهش بررسي تأثير شوري و نيتروژن بر تعرق تجمعي و كارآيي مصرف آب در توليد دانه كلزا بود مواد و روش ها: پژوهش حاضر به منظور بررسي برهمكنش شوري و نيتروژن، به صورت فاكتوريل و در قالب طرح بلوك هاي كامل تصادفي در سه تكرار و با فاكتورهاي شوري شامل آب غيرشور ( 0/3 دسي زيمنس بر متر و آب هاي شور طبيعي (آبي كه به صورت مصنوعي شور نشده و به طور مستقيم از منابع آب شور موجود در طبيعت تهيه شده است) با شوري هاي 3، 6، 9 و 12 دسي زيمنس بر متر و عنصر نيتروژن در چهار سطح صفر صورت نيترات N175 ، N2150 ، N300 , N4 ميلي گرم نيتروژن در كيلوگرم خاك به صورت نيترات آمونيوم، بر روي گياه كلزا اجرا شد. تجزيه هاي آماري با استفاده از نرم افزار Mstat C و مقايسه ميانگين ها با آزمون حداقل اختلاف معني دار LSD در سطح پنج درصد انجام شد يافته ها: نتايج نشان داد با افزايش شوري، عملكرد نسبي دانه كلزا كاهش و با افزودن نيتروژن به خاك عملكرد افزايش يافت. با افزايش نيتروژن كاربردي، تعرق گياه و سطوح تعرق كننده آن افزايش يافت. افزايش تعرق گياه باعث افزايش جذب نيتروژن به وسيله دانه گرديد. با كاربرد نيتروژن تا سطح 75 ميلي گرم در كيلوگرم خاك كارآيي مصرف آب افزايش يافت. ليكن كاربرد بيشتر نيتروژن، كارآيي مصرف آب را كاهش داد. با افزايش شوري تا سطح 6 دسي زيمنس بر متر، كارآيي مصرف آب افزايش و پس از آن كاهش يافت. در شوري 12 دسي زيمنس بر متر، كاربرد نيتروژن به مقدار 150 و 300 ميلي گرم در كيلوگرم خاك، كارآيي مصرف آب را افزايش داد. دليل اين امر مربوط به كاهش شديد سطوح تعرق كننده در اين شوري مي باشد. ليكن كاربرد اين مقادير نيتروژن در شوري هاي كمتر، موجب كاهش كارآيي مصرف آب شد نتيجه گيري: به طور كلي كاربرد مقادير بهينه ي نيتروژن به هنگام استفاده از آب هاي شور در زراعت كلزا مي تواند منجر به افزايش عملكرد و ارتقا كارآيي مصرف آب شود.

Background and objectives: Currently, development of sustainable agriculture is constrained by freshwater scarcity. The use of low quality water such as saline and brackish waters should be considered as alternative water resources for agricultural productions. Based on global experiences, management of low quality water application is more appropriate choice than development of new fresh water resources. On the other hand, the availability of some nutritional elements such as nitrogen for plant production in saline soils is detrimental due to various reasons. The concentrations of some nutrients such as chloride are too high and toxic in these soils. Canola (Brassica napus L.) is one of the most important oilseed crops worldwide. Some environmental stresses can impose severe limitation for canola production in widely different climates. In recent years, much attention has been paid to develop oilseeds cultivation in Iran including canola. However, only little information on adaptability of this plant in various environmental conditions of Iran has been published. Consequently, it is quite important to investigate the limiting environmental constrains such as soil salinity in arid and semi-arid regions of the country. The objective of this study was to investigate the interactions of soil salinity and different levels of nitrogen application on transpiration and water use efficiency of canola seed production. Materials and methods: A factorial experiment in a randomized complete block design with salinity and nitrogen factors were carried out on canola plant. The salinity treatments were consisted of non-saline water (0.3 dS m-1) and four natural saline waters (a water which is not artificially made saline and directly taken from available natural saline water resources) of 3, 6, 9 and 12 dS m-1. The nitrogen levels were consisted of zero (N1), 75 (N2), 150 (N3) and 300 (N4) mg N per kg soil applied as ammonium nitrate. The statistical analyses were performed using the MSTATC software and the means were compared by Least Significant Difference test (LSD) at 5% probability level Results: The results indicated that by increasing soil salinity, canola seed yield reduces but increases as result of nitrogen application in soil. Generally, by increasing nitrogen application, plant transpiration will increase due to the enlargement of plant transpiring area. Increase in transpiration by plant leaf would increase the nitrogen uptake by crops (nitrogen concentration × yield = N uptake). Application of N up to 75 mg per kg soil caused to increase the water use efficiency. Applying more nitrogen than 75 mg per kg soil reduced the water use efficiency. By increasing soil salinity to 6 dS m-1, water use efficiency was first increased and reduced afterwards. Application of 150 and 300 mg N per kg soil when soil salinity was 12 dS m-1, increased water use efficiency. This can be attributed to the sharp decrease of plant transpiring area. Application of nitrogen in lower salinity levels, however, decreased water use efficiency. Conclusion: In general, using suitable amount of nitrogen under saline conditions not only would lead to increase canola yield and its oil content, but will improve its water use efficiency.