نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

نشریه علمی پژوهشی مهندسی آبیاری و آب ایران

بررسی اثر سطوح مختلف آبیاری و زئولیت بر عملکرد چغندرقند پاییزه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه گنبد کاووس
2 مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی گلستان
10.22125/iwe.2025.486102.1838
چکیده
به‌منظور بررسی تأثیر مقادیر مختلف زئولیت و سطوح مختلف آبیاری بر شاخص‌های بهره‌وری آب و عملکرد چغندرقند، آزمایشی به‌صورت کـرت‌هـای خرد شده در قالب بلوک کامل تصادفی با سه تکرار، مجموعا در 36 کرت در اراضی بندر ترکمن در سال زراعی 1401-1400 با استفاده از سامانه آبیاری بارانی انجام شد. تیمارهای مورد آزمایش شامل مقادیر مختلف زئولیت در چهار سطح به‌عنوان عامل اصلی (شامل Z1: بدون زئولیت (شاهد)، Z2: مصرف زئولیت به میزان 5 تن در هکتار، Z3: مصرف زئولیت به میزان 10 تن در هکتار و Z4: مصرف زئولیت به میزان 15 تن در هکتار) و مقادیر مختلف آب آبیاری به‌عنوان عامل فرعی (W1: بیشترین مقدار آب آبیاری mm 256، W2: آب آبیاری متوسط mm 206 و W3: کمترین مقدار آب آبیاری mm 155) بودند. نتایج نشان داد که بین سطوح مختلف مقدار آب آبیاری، مقادیر زئولیت و اثرات متقابل آنها تفاوت معنی‌داری در مقادیر عملکرد غده، زیست‌توده و بهره‌وری آب وجود دارد. حداکثر و حداقل عملکرد غده به‌ترتیب در تیمارهای Z4W1 و Z1W3 با مقادیر 85 و 3/50 تن در هکتار به‌دست آمد. با مصرف 15 تن در هکتار زئولیت و در شرایط حداکثر مقدار آب آبیاری ، عملکرد غده 12/16 درصد نسبت به تیمار شاهد افزایش یافت. همچنین، متوسط حداکثر و حداقل عملکرد زیست‌توده برابر با 3/91 و 1/56 به‌ترتیب برای تیمارهای Z4W1 و Z1W3 به‌دست آمدند. در این آزمایش، کمترین و بیشترین مقادیر متوسط بهره‌وری آب به‌ترتیب برای تیمارهای Z1W3 و Z4W2 با مقادیر 13/14 و 17/19 به‌دست آمد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Impact of Different Irrigation Levels and Zeolite on Autumn Sugar Beet Yield

نویسندگان English

Khalil Tatar 1
Aboalhasan Fathabadi 1
Meisam Abedin pour 2
Masoumeh Farasati 1
1 Gonbad Kavous University
2 Research and Education Center, AREEO, Gorgan
چکیده English

To investigate the effect of zeolite and different irrigation levels on water use efficiency and sugar beet yield this research was conducted, based on split plot experience in randomized complete block design with three replications and 36 plots, at Bander Torkaman fields in the 2021 crop year with sprinkler irrigation system. Treatments consisted of Zeolite as the main plots in four levels (including Z1: 0, Z2:5, Z3: 10, and Z4: 15 ton/ha) and irrigation water amount in three levels as sub plots (W1: 256 mm, W2: 206 mm and W3: 155mm). Results showed that different irrigation levels, zeolite, and interaction effects significantly affected root yield, biomass, and water productivity. The highest and lowest root yields were obtained, for Z1W3 (85 ton/ha) and Z4W1 (50.3 ton/ha) treatments, respectively. Compared to Z1W1 treatment the root yield was increased as much as 16.12 % for treatment Z4W1. Furthermore, the highest and lowest biomass performance was obtained for Z4W1(91.13) and Z1W3 (56.1) treatments, respectively. In the current study, the lowest and highest water productivity were obtained for Z1W3 (14.13) and Z4W2(19.17) treatments.

کلیدواژه‌ها English

Water productivity
Root Yield
Biomass Performance
احمدی آذر، ف.، ط. حسنلو، ع. ایمانی و و. فیضی اصل. 1394. تنش خشکی و کاربرد زئولیت معدنی بر رشد و برخی پارامترهای فیزیولوژیکی گیاه پنیرک (Malva sylvestris). مجله پژوهش های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران). 28(3):459- 474.
اکبری، م.، غ. ملکی و ا. زند. 1389. بررسی اثرات کاربرد زئولیت و پتاسیم بر رشد رویشی و عملکرد چغندرقند. یافته های نوین کشاورزی. 5(2):132-125.

جوزی، م.، ح. زارع ابیانه. 1394. شاخص های بهره وری و کارایی مصرف آب چغندرقند تحت سطوح مختلف آب و کود نیتروژنی. پژوهش های حفاظت آب و خاک، 5(5):117-133.

حیدری، ن.1390. تعیین و ارزیابی شاخص کارآیی مصرف آب محصولات زراعی تحت مدیریت کشاورزان در کشور. مجله مدیریت آب و آبیاری، دوره 1، شماره 2. صفحات 43-57.
خاشعی سیوکی، ع.، م. احمدی، س.ر. هاشمی، و ا. چالاک. 1395. اثر مقدار زئولیت و مدیریت آبیاری بر برخی خصوصیات بنه زعفران، نشریه زارعت و فناوری زعفران، 4(3): 201-213.
خاشعی سیوکی، ع.، ع. شهیدی، م. دستورانی، ح. فلاحی و ف. شیرزادی. 1399. بررسی تأثیر بهسازهای زئولیت، پلیمر سوپرجاذب و مقادیر مختلف آبیاری بر عملکرد کنجد. نشریه پژوهش های آب در کشاورزی. 34(2):256-243.
سلاح ورزی، ی.، س. سرفراز، م. کمالی، م. ذبیحی و ب. علیزاده. 1399. بررسی اثر زئولیت برخصوصیات فیزیولوژیکی و مورفولوژیکی چمن Festuca arundinacea تحت تنش خشکی. نشریه آبیاری و زهکشی ایران. 14(1):114-103.
سیبی، م.، م. میرزاخانی و م. گماریان. 1390. اثر تنش آبی، مصرف زئولیت و سالیسیلیک اسید بر عملکرد و اجزای عملکرد گلرنگ بهاره. یافته های نوین کشاورزی. 5(3):290-275.
علی زاده فروتن، م.، س. پارسا، م. جامی احمدی و س. محمودی. 1401. ارزیابی کاربرد زئولیت بر عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت (Zea mays L.) تحت شرایط کم آبیاری. تنش های محیطی در علوم زارعی. 15(3):694-681.
کریمی، م. و م. جلینی. .1400. بررسی بهرهوری و میزان آبآبیاری چغندرقند در روشهای آبیاری تحت فشار و سطحیدر منطقه تربت حیدریه. چغندرقند، 37(2): 167-177.  
 
لطفی فر، ا.، ل. متقی، ا.م. شیرانی راد و س. متقی. 1396. اثر تنش‌ خشکی و کاربرد زئولیت بر برخی خصوصیات فیزیولوژیکی، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و عملکرد کمی و کیفی ژنوتیپ‌های کلزا (Brassica napus L.). فیزیولوژی محیطی گیاهی، 45:12، 51-67.
محرابیان، س.، ع. ناصری، ع. هوشمند و م. مسکرباشی. 1397. اثر عمق نصب لوله های قطره چکان دار و مقدار زئولیت بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت. مدیریت آب و آبیاری. 8(2):335-321.
محمدی احمد-محمودی، ا.، ر. دیهیم فرد، و ا. نوری. 1398. ارزیابی وضعیت بهره وری و شاخص نسبت عرضه به تقاضای آب در چقندر فند (Beta vulgaris L.) با استفاده از مدل های شبیه سازی رشد در استان خراسان رضوی. فصلنامه علوم زراعی ایران، 3(21): 268-286.
میرزاخانی، م. 1395. اثر مصرف زئولیت بر عملکرد دانه و صفات فیزولوژیک گندم (رقم بک کراس روشن) در شرایط تنش کم آبی. تنش های محیطی در علوم زراعی. 9(1):50-37.
یوسفوند، پ.، ن. ساجدی و م. میرزاخانی. 1390. تاثیر تنش خشکی، مصرف زئولیت و سلنیوم بر عملکرد و اجزای عملکرد آفتابگردان. یافته های نوین کشاورزی. 5(3):339-325.
Abdalla, M.M. 2011. Beneficial effects of diatomite on the growth, the biochemical contents and polymorphic DNA in Lupinus albus plants grown under water stress. Agriculture and Biology Journal of North America, Science Hub, LLC. 2(2):207-220.
Allen, L.H., B.A. Kimball, J.A. Bunce, M, Yoshimoto, Y. Harazono, J.T. Baker and J.W. White. 2020. Fluctuations of CO2 in Free-Air CO2 Enrichment (FACE) depress plant photosynthesis, growth, and yield. Agric. For. Meteorol. 284. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2020.107899 107899.
Bahador, M., and M.R. Tadayon. 2020. Investigating of zeolite role in modifying the effect of drought stress in hemp: Antioxidant enzymes and oil content. Ind. Crop. Prod. 2020, 144, 112042.
Belviso, C., A. Satriani, S. Lovelli, A. Comegna, A. Coppola, G. Dragonetti, F. Cavalcante and A. Rita Rivelli. 2022. Impact of Zeolite from Coal Fly Ash on Soil Hydrophysical Properties and Plant Growth. Agriculture. 12(356):1-13.
De Campos Bernardi, A.C., P. Peronti Anchao Oliviera, M.B. de Melo Monte and F. Souza-Barros. 2013. Brazilian sedimentary zeolite use in agriculture. Micropor. Mesopor. Mat. 167:16–21.
De Smedt, C., K. Steppe and P. Spanoghe. 2017. Beneficial effects of zeolites on plant photosynthesis. Adv. Mater. 2(1):1–11.
Cataldo, E., L. Salvi, F. Paoli, M. Fucile, G. Masciandaro, D. Manzi, C.M. Masini and G.B. Mattii. 2021. Application of Zeolites in Agriculture and Other Potential Uses: A Review. Agronomy. 11(1547): 1-14.
Earth Science Division of CAS. 1998. The way-out of problems of the water resources in China.
Adv Earth Sci. 13:113–117. Chinese.
Gupta, A., A. Rico-Medina and A.I. Cano-Delgado. 2020. The physiology of plant responses to drought, Science 368 (2020): 266–269.
Hazrati, S., Z. Tahmasebi-Sarvestani, S.A.M. Modarres-sanavy, A. Mokhtassi-Bidgoli, H. Mohammadi and S. Nicola. 2017. Effects of zeolite and water stress on growth: yield and chemical compositions of Aloe vera L. Agric. Water Manag. 181:66–72.
Hazrati, S., S. Khurizadeh and A.R. Sadeghi. 2022. Application of zeolite improves water and nitrogen use efficiency while increasing essential oil yield and quality of Salvia officinalis under water deficit stress. Saudi Journal of Biological Sciences. 29:1707–1716.
Heidary, Y., and P. Moaveni. 2009. Study of Drought stress on accumulation and proline among aba in different genotypes forage corn. Research journal of biological sciences. 4:1121-1124.
Irik, H.A., E. Kaymaz, H. Neslihan Samutoglu, O. F. Gurkan and A. Unlukara. 2024.  Effects of Different Irrigation Levels on Sugar Beet and
Potential Use of Crop Water Stress Index in
Irrigation Scheduling. J. Agric. Sci. Technol. (2024) Vol. 26 (5): 1143-1159.
Jabro, J.D., W.M. Lversen, R.G. Evans and W.B. Stevens. 2012. Water use and water productivity
of sugar beet, Malt barlefy and Potato as affected by irrigation frequency. Agronomy Journal,
104(6):1510-1521
Karami, S., H. Hadi, M. Tajbaksh and S.A.M. Modarres-Sanavy. 2020. Effect of Zeolite on Nitrogen Use Efficiency and Physiological and Biomass Traits of Amaranth (Amaranthus hypochondriacus) Under Water-Deficit Stress Conditions. J. Soil Sci.Plant Nutr. 1–15. https://doi.org/10.1007/s42729-020-00223-z.
Karimzadeh Asl, K., and M. Hatami. 2019. Application of zeolite and bacterial fertilizers modulates physiological performance and essential oil production in dragonhead under different irrigation regimes. Acta Physiologiae Plantarum. 41(17):1-20.
Ortiz, N., E. Armada, E. Duque, A. Roldán and R. Azcón. 2015. Contribution of arbuscular mycorrhizal fungi and/or bacteria to enhancing plant drought tolerance under natural soil conditions: effectiveness of autochthonous or allochthonous strains. Journal of Plant Physiology. 174:87-96.
Porter, J.R. 2005. Rising temperatures are likely to reduce crop yields. Nature. 436, 174.
Mondal, M., B. Biswas, S. Garai, S. Sarkar, H. Banerjee, K. Brahmachari, P.K. Bandyopadhyay, S. Maitra, M. Brestic, M. Skalicky and et al. 2021. Zeolites Enhance Soil Health, Crop Productivity and Environmental Safety. Agronomy. 11(448):1-29. https://doi.org/10.3390/agronomy11030448.
Monteiro, F., L. Frese, S. Castro, M.C. Duarte, O.S. Paulo, J. Loureiro and M.M. Romeiras. 2018. Genetic and genomic tools to asssist sugar beet improvement: the value of the crop wild relatives. Frontiers in Plant Science. 9:74-85.
Sepaskhah, A.R., and M. Barzegar. 2010. Yield, water and nitrogen-use response of rice to zeolite and nitrogen fertilization in a semi-arid environment. Agric. Water Manag. 98 (1):38–44.
Sharma, V., B. Javed, H. Byrne, J. Curtin and F. Tian. 2022. Zeolites as Carriers of Nano-Fertilizers: From Structures and Principles to Prospects and Challenges. Applied nano. 3:163–186.
Saini, K.S., and N. Singh. 2018. Brar Crop and Water Productivity of Sugarbeet (Beta vulgaris)
Under Different Planting Methods and Irrigation Schedules. Agric Res (March 2018) 7(1):93–97.
Silva, H., S. Sagardia, M. Ortiz, N. Franck, M. Opazo, M. Quiroz, C. Baginsky and C. Tapia. 2014. Relationships between leaf anatomy, morphology, and water use efficiency in Aloe vera (L) Burm f. as a function of water availabilityt. Rev. Chil. Hist. Nat. 87 (13):1–10.
Szerement, J., A. Ambrozewicz-Nita, K. K˛edziora and J. Piasek. 2014. Use of zeolite in agriculture and environmental protection. A short review. Biсник Нaцioнaльнoгo Унiверситету. 781:172–177.
Wajima, T. 2013. Ion exchange properties of Japanese natural zeolites in seawater. Anal. Sci. 29:139–141.
Ozbahce, A. A.F. Tari, E. Gönülal, N. Simsekli and H. Padem. 2014. The effect of zeolite applications on yield components and nutrient uptake of common bean under water stress, Archives of Agronomy and Soil Science. 1:12. DOI:10.1080/03650340.2014.946021
Zheng, J., T. Chen, G. Xia, W. Chen, G. Liu and D. Chi.  2018. Effects of zeolite application on grain yield, water use and nitrogen uptake of rice under alternate wetting and drying irrigation. Int. J. Agr. Biol. Eng. 11:157–164. https://doi.org/10.25165/j.ijabe.20181101.3064.
Uygan, D., O. Cetin, V. Alveroglu and A. Sofuoglu. 2021. Improvement of water saving and economic productivity based on quotation with sugar content of sugar beet using linear movesprinkler irrigation. Agricultural Water Management 255 (2021) 1069