تاثیر کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم شیرین (sorghum bicolor l.) تحت رژیم‌ های مختلف آبیاری

مقدمه: خشکی یکی از عوامل اصلی محدود کننده در تولید گیاهان زراعی، به‌ ویژه سورگوم شیرین، محسوب می‌شود. تنش خشکی با ایجاد تغییرات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی، تاثیرات 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 به‌دلیل کمبود مواد آلی خاک و نیتروژن نیز کاهش می‌یابد. به‌همین دلیل، استفاده از کودهای نیتروژنی برای رفع این مشکل ضروری است. این پژوهش با هدف بررسی برهمکنش نیتروژن با رژیم‌های مختلف آبیاری و تعیین مناسب‌ترین سطح نیتروژن و رژیم آبیاری برای دستیابی به بالاترین عملکرد سورگوم شیرین اجرا شد.مواد و روش‌ها: به‌منظور بررسی تاثیر رژیم‌های مختلف آبیاری و مقادیر نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد گیاه سورگوم شیرین (sorghum bicolor l.) رقم پگاه، آزمایشی در قالب کرت‌های خرد شده بر پایه طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در شهرستان قم اجرا شد. در این آزمایش، رژیم آبیاری شامل چهار سطح و کود نیتروژن شامل پنج سطح بود که به‌طور تصادفی به‌ترتیب در کرت‌های اصلی و فرعی آزمایش مورد بررسی قرار گرفتند. رژیم‌های آبیاری شامل آبیاری مطلوب، کم‌آبیاری ملایم، کم‌آبیاری متوسط و کم‌آبیاری شدید بود که به‌ترتیب پس از تخلیه 30، 45، 60 و 75 درصد از آب قابل استفاده خاک در منطقه توسعه ریشه، تا حد ظرفیت زراعی آبیاری شدند. مقادیر کود نیتروژن نیز از منبع اوره شامل مقادیر صفر (شاهد)، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار بود. صفات ارزیابی شده شامل ارتفاع بوته، وزن خوشه، وزن هزار دانه، محتوای نسبی آب برگ، شاخص سطح برگ، سرعت رشد محصول، عملکرد دانه، عملکرد علوفه خشک، میزان آنتوسیانین، میزان کلروفیل کل و میزان قندهای محلول بود.یافته‌های تحقیق: نتایج این مطالعه نشان داد که رژیم‌های آبیاری و مقادیر کود نیتروژن تاثیر معنی‌داری بر تمامی صفات مورد بررسی شامل محتوای نسبی آب برگ (rwc)، آنتوسیانین، قند محلول و کلروفیل کل داشتند. برهمکنش رژیم‌های آبیاری × مقادیر کود نیتروژن نیز بر همه صفات، به‌جز rwc، سرعت رشد محصول (cgr) در روز سی‌ام و شاخص سطح برگ (lai)، 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 کود نیتروژن و با رژیم آبیاری مطلوب به‌دست آمد که تفاوت آن با سایر سطوح کود نیتروژن معنی‌دار بود. همچنین، بیش‌ترین میزان آنتوسیانین در شرایط کاربرد 150 کیلوگرم کود نیتروژن و رژیم کم‌آبیاری متوسط مشاهده شد، و حداکثر قند محلول با 200 کیلوگرم کود نیتروژن در شرایط کم‌آبیاری شدید به‌دست آمد. تنش کم‌آبیاری شدید موجب کاهش 87.77 درصدی عملکرد دانه در مقایسه با آبیاری مطلوب شد. با این‌حال، استفاده از 150 کیلوگرم کود 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 موثر بود و تاثیر قابل توجهی بر بهبود عملکرد گیاه داشت.نتیجه‌گیری: نتایج این آزمایش نشان داد که رژیم‌های مختلف آبیاری، تاثیر متفاوتی بر صفات ارزیابی شده از جمله عملکرد و اجزای عملکرد سورگوم شیرین رقم پگاه داشتند. همچنین، نتایج نشان داد که بیش‌ترین عملکرد دانه با مصرف 150 کیلوگرم در هکتار کود اوره به‌ترتیب 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 به‌دست آمده، برای بهبود صفات فیزیولوژیک و عملکردی سورگوم شیرین رقم پگاه در هر دو شرایط تنش یا عدم تنش آبی، کاربرد 150 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن پیشنهاد می‌شود.

the effect of nitrogen fertilizer on yield and yield components of sweet sorghum (sorghum bicolor l.) under different irrigation regimes

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. the objective of this study was to investigate the interaction of nitrogen and different irrigation regimes and determine the most appropriate nitrogen level and irrigation regime to achieve the highest yield of sweet sorghum. materials and methodsto 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 based on randomized complete block design with three replications in qom, iran. in this experiment, the irrigation regime and nitrogen fertilizer consisted of four and five levels, which were randomly assigned to the main- and sub-plots, respectively. 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. nitrogen levels from urea fertilizer also included 0 (control), 50, 100, 150, and 200 kg.ha-1. the evaluated traits included plant height, panicle weight, 1000-grain weight, relative water content (rwc), leaf area index (lai), crop growth rate (cgr), grain yield, dry forage yield, anthocyanin content, total chlorophyll content, and soluble sugar content.research findingsthe results of this study showed that irrigation regimes and nitrogen levels had a significant effect on all evaluated traits, including leaf rwc, anthocyanin, soluble sugars, and total chlorophyll. the interaction of irrigation regims and nitrogen fertilizer levels was also significant for all traits except for rwc, cgr on the 30th day, and 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, 1000-grain weight, total chlorophyll content, 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-1 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 plant yield.conclusionthe results of the current study showed that different irrigation regimes had 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.