تاثیر الاجهاد المائی علی حالة النیتروجین بالاضافة الی کفاءة استخدام المیاه لمحصول البطاطس تحت نظام الری بالتنقیط

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ قسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة المنصورة، مصر.

2 أستاذ مساعد بقسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة المنصورة، مصر.

3 معید بقسم الهندسة الزراعیة – کلیة الزراعة – جامعة المنصورة، مصر.

المستخلص

نظرا لان اتجاه الدولة الحالی هو التوسع الافقی فی الاراضی الجدیدة وحیث ان هذه الاراضی تحتاج لکمیات کبیرة من المیاه والأسمدة النیتروجینیة لاستصلاحها لذلک یعتبر معدل وتوقیت اضافة المیاه مع معدلات مختلفة من النیتروجین من العوامل الهامة فی تحسین محصول درنات البطاطس وجودتها. تهدف هذه الدراسة الی توضیح تاثیر الاجهاد المائی علی المحتوی المائی بالمجموع الخضری و الوزن الجاف للمجموع الخضری ورطوبة التربة وانتاجیة المیاة وکذلک النیتروجین الممتص بالنبات. لتحقیق اهداف الدراسة تم اجراء تجربتان فی مزرعة معهد البحوث والدراسات البیئیة بجامعة مدینة السادات. اجریت التجربة الاولی فی فصل الشتاء حیث تمت الزراعة فی 13 اکتوبر 2015  والحصاد فی 9 فبرایر2016  بینما اجریت التجربة الثانیة فی فصل الصیف حیث تم زراعة المحصول فی 1 فبرایر 2016  والحصاد فی 31 مایو 2016 وتم اجراء الاجهاد المائی فی الفترة من 24 دیسمبر 2015 الی 11 ینایر 2016 وکذلک ایضا من 27 ابریل 2016 الی 7 مایو 2016 للتجربة الاولی والثانیة علی التوالی. حیت انه تم اخذ جمیع القراءات فی فترات الاجهاد المختلفة وتمت عملیة جدولة میاه الری باستخدام برنامج  علی اساس بیانات یومیة.      (CROPWAT ver. 8.0)                                                                                  
                                           
أوضحت النتائج ان قراءات جهاز قیاس الکلورفیل کانت عالیة تحت ظروف الاجهاد المائی مقارنة بالقراءات تحت الظروف المثلی. حیث انه یوجد علاقة بین قراءات جهاز قیاس الکلورفیل تحت تاثیر مستویات النیتروجین المختلفة وکان معامل التحدید تحت ظروف الری المثلی و خلال فتره الاجهاد المائی یساوی 0.99 و 0.99 بتاثیر مستوی معنویة عالی. ومن جانب اخر وجد ان النیتروجین الممتص یزداد فی الظروف المثلی ویقل تحت تاثیر الاجهاد المائی حیث تراوحت قیم النیتروجین الممتص لکلا الموسمین تحت ظروف الری المثلی من7.7 الی 18.3 ومن   25.5الی 81.9 کجم/فدان. کما ترواحت تحت ظروف الاجهاد المائی من 6.21 الی 16.79 ومن 22.81 الی 71.28  کجم/فدان تحت تاثیر مستویات النیتروجین المختلفة علی التوالی. ومن جانب اخر وجدت علاقة قویة بین قراءات جهاز الکلورفیل والنیتروجین الممتص بمعامل ارتباط 0.99 و 0.99 بتاثیر معنویة عالی جدا.
 کما اوضحت النتائج ایضا ان متوسط قیم کفاءة استخدام المیاه تحت ظروف الری المثلی ومستویات النیتروجین المختلفة فی الموسم الاول تساوی 7.68 و 10.52 و 13.28 کجم/م3 وایضا تحت تاثیر الاجهاد المائی کانت 5.02 و 8.57 و 9.35 کجم/م3 علی التوالی. بینما فی الموسم الثانی تحت الظروف المثلی کانت 2.77 و 3.47 و 5.20 کجم/م3 و تحت ظروف الاجهاد المائی تساوی 2.01 و 3.15 و 4.12 کجم/م3 علی التوالی. حیث کان الاجهاد المائی فی الموسمین اکثر تاثیرا علی الانتاجیة عند مستوی نیتروجین صفر % ثم 100 % ثم 50 % علی التوالی. فی الموسم الاول تم توفیر 10.35% من الماء خلال فتره الاجهاد المائی  ادت الی نقص فی الانتاجیة بنسبة 34.6 % و 29.7 % و 18.5 % علی التوالی. و فی الموسم الثانی تم توفیر 12.59% من الماء ادت الی نقص فی الانتاجیة بنسبة 27.4 % و 20.8 % و 9.38 % علی التوالی.
                                .                                                                                                                           
لذلک تبین الدراسة بأنه یمکن استخدام المحتوی المائی للمجموع الخضری بمحصول البطاطس فی التنبؤ بحالة النیتروجین للنبات وکذلک الانتاجیة. 

الموضوعات الرئيسية


Akhter, M., M. Ali, Z. Haider, A. Mahmoud and U. Saleem.(2017). Comparison of Yield and Water Productivity of Rice (Oryza sativa L.) Hybrids in Response to Transplanting Dates and Crop Maturity Durations in Irrigated Environment. Irrigat Drainage Sys Eng, Volume 6, Issue 1, DOI: 10.4172/2168-9768.1000180
Allen, R. G., L. S. Pereira, D. Raes, and M. Smith.(1998). Crop evapotranspiration-guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and drainage paper 56. Food and Agriculture Organization, Rome.
Al-Mahmud, A., M. Hossain, M. Bazzaz, S. A. Khan, A. Hossain, and M. S. Kadian.(2014). Tuber Yield, Tuber Quality and Plant Water Status of Potato under Drought and Well Watered Condition.Global Journals Inc. (USA).,14(10) :2249-4626.
Bailey, R.(1990). Irrigation crops and their management. Farming Bress (ed). United Kingdom. (C.F. Computer Search).
Beirne, D.O. and J. C. Cassidy.(1990). Effect of nitrogen fertilizer on yield, dry matter content and flouriness of potatoes. J. Sci. of Food and Agric., 52(3): 351-363.
Blum,  A.,  J.  Mayer and G. Gozlan.(1982). Infrared thermal sensing of plant canopies as a  screening technique for dehydration avoidance in wheat. Field Crop Res. 5, 137- 146.
Costa, L. D., D. D. Vedove and R. Giovanardi.(1997). Yield, water use efficiency and nitrogen uptake in potato: influence of draught stress. Potato research 40: 19-34
Demotes, S., R. Boumaza, S. Meyer, and Z. G. Cerovic.(2008). Indicators of nitrogen status for ornamental woody plants based on optical measurements of leaf epidermal polyphenol and chlorophyll contents. Sci. Hort. 115: 377–385.
El-mokh, F., K. Nagaz, M. M. Masmoudia, and N. B. Mechlia .(2014).Effects of surface and subsurface drip irrigation regimes with saline water on yield and water use efficiency of potato in arid conditions of Tunisia.Journal of Agriculture and Environment for International Development – JAEID , 108 (2): 227 – 246
El-mokh, F., K. Nagaz, M. M. Masmoudia, and N. B. Mechlia .(2015).Yield and Water Productivity of Drip-Irrigated Potato under Different Nitrogen Levels and Irrigation Regime with Saline Water in Arid Tunisia. American Journal of Plant Sciences, 6 , 501-510. Published Online March 2015 in SciRes. http://www.scirp.org/journal/ajps, http://dx.doi.org/10.4236/ajps.2015.64054 
FAO.(2011). Agricultural data FAOSTAT. Food and Agriculture      Organization of the United Nations. Rome, Italy.
Gianquinto, G.,  J. P. Goffart,  M. Olivier, G. Guarda,  M. Colauzzi,  L. Dalla Costa, G. Delle Vedove, J. Vos, and D. K. MacKerron. (2004). The use of hand-held chlorophyll meters as a tool to assess the nitrogen status and to guide nitrogen fertilization of potato crop. Potato Res 47:35–80
Ibrahim, M. M., M. H. Ramadan, N. G. Abdelfatah.(2015). Evaluating farm irrigation water mangement models for wheat and corn crops. Misr J. Ag. Eng., 32(2): 687-712.
Isabela, G. O., G. Morar, and M. Ianoşi.(2012). Monitoring The vegetation statusof potato. Agricultura – Ştiinţă şi practică. nr. 1- 2 (81-82).
Johnson, L. F.(2001). Nitrogen influence on fresh-leaf NIR spectra. remote sensing of environment, 78, pp. 314–320.           
Juzl, L. M.(1993). Nitrogen nutrition in relation to the yield and nitrate content in tubers of very early potatoes. Rostilinna Vyroba, 39(11): 987-993(C.F. Computer Search).
Kassem, A. M. and A. M. AL-Moshileh.(2005). Effect of on-farm irrigation systems and water regimes on potato yield and water use efficiency. Misr J. Ag .Eng., 22(2) : 679-698.
Konica, M. O.(2012). Chlorophyll Meter SPAD-502Plus - A lightweight handheld meter for measuring the chlorophyll content of leaves without causing damage to plants. URL: http://www.konicaminolta.com/instruments/download/catalog/color/pdf/spad502plus_e1.pdf (as of: Apr/13).
Kumar, D. and J. S. Minhas.(1999). Effect of water stress on photosynthesis, productivity and water status in potato. J. of Indian Potato Association,26(1/2): 7-10.
Lemaire, G. and F. Gastal.(1997). N uptake and distribution in plant canopies. In: Lemaire G. (Ed.), Diagnosis of the Nitrogen Status in Crops. Springer-Verlag 3-41.
Lobos, G. A., I. Matus, A. Rodriguez, S. Romero-Bravo, J. L. Araus, A. D. Pozo, A. C. Madeira, A. Ferreira, A. D. Varennes and M. I. Vieira.(2003). SPAD meter versus tristimulus colorimeter to estimate chlorophyll content and leaf color in sweet pepper. Comm. Soil Sci. Plant Anal. 34(17-18): 2461-2470.
Ojala, J. C., J. C. Stark, and G. E. Kleinkopf.(1990). Influence of irrigation and nitrogen management on potato yield and quality. American Potato J., 67: 29-43.
Onder, S., M. E. Caliskan, D. Onder, and S. Caliskan.(2005). Different irrigated methods and water stress effects on potato yield and yield components. Agric. Water Management, 73: 73-86.
Rodriguez, I, R., G. L. Miller.(2000). Using a Chlorophyll Meter to determine the Chlorophyll Concentration, Nitrogen Concentration, and Visual Quality of St. Augustine grass. Hort science 35(4):751–754.
Shock, C. C.(2004). Efficiency irrigation scheduling. Malheur Experiment Station, Oregon State University, Oregon, USA.
Smith, M.(1992). CROPWAT A computer program for irrigation planning and management. Irrigation and Drainage Paper No. 46, FAO, Rome, Italy. 125 P.
Uddling, J., J. G. Alfredsson, K. Piikki and H. Pleijel.(2007). Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynth Res 91:37–46
Vos, J. and M. Bom.(1993). Hand-held chlorophyll meter: a promising tool to assess the nitrogen status of potato foliage. Potato Res. 36: 301-308.
World weather online.(2015). Madinat As Sadat, Egypt Weather Forecast. Available at: (http://www.worldweatheronline.com/madinat-as-sadat-weather/al-buhayrah/eg.aspx) Accessed on May 2016.
Yuan, B., S. Nishiyama, and Y. Kang.(2003). Effect of drip irrigation regimes on the growth and yield of drip- irrigated potato. Agric Water Manage . , 63 (31) :  153-167