مقایسه فراهمی و جذب فسفر و پتاسیم در نیشکر در شرایط آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و آبیاری جویچه‌ای

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 محقق شیمی و حاصلخیزی خاک، گروه تحقیقات به‌زراعی، مؤسسه تحقیقات و آموزش نیشکر خوزستان، اهواز، ایران

2 محقق آبیاری و زهکشی، گروه تحقیقات آبیاری و زهکشی، مؤسسه تحقیقات و آموزش نیشکر خوزستان، اهواز، ایران.

3 دکتری شیمی و حاصلخیزی خاک، کشت و صنعت نیشکر حکیم فارابی خوزستان، اهواز، ایران.

چکیده

هدف از این پژوهش مقایسه فراهمی فسفر و پتاسیم خاک و جذب آن‌ها در نیشکر در شرایط آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و آبیاری جویچه‌ای بود. این پژوهش در دو مزرعه نیشکر (آبیاری قطره‌ای زیرسطحی و آبیاری جویچه‌ای)، واقع در کشت و صنعت حکیم فارابی خوزستان انجام شد. در این مطالعه نمونه‌برداری خاک و گیاه در زمان‌های دو و چهار ماه پس از کشت انجام شد و غلظت فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک، وزن خشک گیاه و غلظت فسفر و پتاسیم در اندام هوایی نیشکر در زمان-های دو و چهار ماه پس از کشت بررسی شد. همچنین مقدار جذب فسفر و پتاسیم در اندام هوایی نیشکر محاسبه شد. آنالیز آماری و مقایسه میانگین داده‌ها با استفاده از آزمون t انجام شد. نتایج نشان داد که در شرایط آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، در زمان دو ماه پس از کشت، غلظت فسفر قابل دسترس خاک (4/56 درصد)، غلظت و جذب فسفر (به‌ترتیب 6/13 و 2/19 درصد) و پتاسیم (به‌ترتیب 2/17 و 9/22 درصد) در اندام هوایی نیشکر به‌طور معنی‌داری بیش‌تر از شرایط آبیاری جویچه‌ای بود. همچنین در زمان چهار ماه پس از کشت، در شرایط آبیاری قطره‌ای زیرسطحی، غلظت فسفر و پتاسیم قابل دسترس خاک، غلظت و جذب فسفر (8/14 درصد) و پتاسیم (7/8 درصد) در اندام هوایی نیشکر به‌طور معنی‌داری بیش‌تر از شرایط آبیاری جویچه‌ای بود. بنابراین می‌توان نتیجه‌گیری کرد که در زمان‌های ابتدایی رشد گیاه (دو و چهار ماه پس از کشت)، در شرایط آبیاری قطره‌ای زیرسطحی نیشکر، فراهمی فسفر و پتاسیم در خاک و جذب آن‌ها توسط گیاه نیشکر بهبود پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Comparison of availability and uptake of phosphorus and potassium in sugarcane under subsurface drip irrigation and furrow irrigation

نویسندگان [English]

  • Akbar Karimi 1
  • Elham Zanganeh-Yusefabadi 2
  • Saeed Safirzadeh 3
1 Researcher of Soil Chemistry and Fertility, Department of Agronomy Research, Khuzestan Sugarcane Research and Training Institute, Ahvaz, Iran.
2 Researcher of Irrigation and Drainage, Department of Irrigation and Drainage Research, Khuzestan Sugarcane Research and Training Institute, Ahvaz, Iran
3 PhD in Soil Chemistry and Fertility, Khuzestan Hakim Farabi Agro-Industry CO. Ahvaz, Iran.
چکیده [English]

The purpose of this study was to comparison of the of phosphorus and potassium availability in the soil and their uptake by sugarcane under subsurface drip irrigation and furrow irrigation conditions. This research was conducted in two sugarcane fields (subsurface drip irrigation and furrow irrigation) located in Hakim Farabi Agro-Industry. In this study, soil and plant sampling was done at two and four months after cultivation and the concentration of available phosphorus and potassium in the soil, shoot dry weight and the concentration of phosphorus and potassium in the sugarcane shoot were measured at two and four months. Also, the phosphorus and potassium uptake tiin sugarcane shoot were calculated. Statistical analysis and average data comparison was done by t test. The results showed that at two months after cultivation, under subsurface drip irrigaon condition, the phosphorus available concentration in the soil, the concentration and uptake of phosphorus (19.2%) and potassium (22.9%) in the sugarcane shoot were significantly more than the condition of furrow irrigation. Also, at four months after cultivation, under the subsurface drip irrigation condition, the available concentration of phosphorus and potassium in the soil and phosphorus (13.9%) and potassium (14.8%) uptake in shoot were significantly more than the furrow irrigation condition. Therefore, it can be concluded that in the early stages of plant growth (two and four months after cultivation), the phosphorus and potassium availability in the soil and their uptake by sugarcane plant can be improved under subsurface drip irrigation conditions.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sugarcane nutrition
  • irrigation method
  • nutrients availability

مراجع

  • Boschiero, B.N., de Castro, S.G.Q., da Rocha, A.E.Q., Franco, H.C.J., Carvalho, J.L.N., Soriano, H.L., dos Santos, J.A., Bressiani, J.A. and Kölln, O.T., 2019. Biomass production and nutrient removal of energy cane genotypes in Northeastern Brazil. Crop Science, 59(1), pp.379-391. Doi: 10.2135/cropsci2018.07.0458

 

  • Carter, M.R. and Gregorich, E.G. eds., 2007. Soil sampling and methods of analysis. CRC press.

 

  • Chen, G.F., Tang, Q.Z., Li, Y.R., Huang, Y.Y., Liu, B., Xu, L. and Huang, H.R., 2012. Effects of sub-soil drip fertigation on sugarcane in field conditions. Sugar Tech, 14, pp.418-421. Doi: 10.1007/s12355-012-0173-x

 

  • Flores, R.A., Andrade, A.F.D., Casaroli, D., Quirino, D.T., Abdala, K.D.O., Martins, C., Bueno, A.M., Alves Júnior, J. and Evangelista, A.W.P., 2020. Potassium fertilization in sugarcane ratoon yield grown in a tropical region. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51(7), pp.896-910. Doi: 10.1080/00103624.2020.1744622

 

  • Fu, B., Li, Z., Gao, X., Wu, L., Lan, J. and Peng, W., 2021. Effects of subsurface drip irrigation on alfalfa (Medicago sativa) growth and soil microbial community structures in arid and semi-arid areas of northern China. Applied Soil Ecology, 159, p.103859. Doi: 10.1016/j.apsoil.2020.103859

 

  • Gonçalves, I.Z., Barbosa, E.A.A., Santos, L.N.S., Nazario, A.A., Feitosa, D.R.C., Tuta, N.F. and Matsura, E.E., 2019. Nutritional balance and production of sugarcane irrigated with treated wastewater through subsurface drip. Irrigation Science, 37, pp.207-217. Doi: 10.1016/j.apsoil.2020.103859

 

  • Grecco, K.L., de Miranda, J.H., Silveira, L.K. and van Genuchten, M.T., 2019. HYDRUS-2D simulations of water and potassium movement in drip irrigated tropical soil container cultivated with sugarcane. Agricultural Water Management, 221, pp.334-347. Doi: 10.1016/j.agwat.2019.05.010

 

  • Gunarathna, M.H.J.P., Sakai, K., Nakandakari, T., Momii, K., Onodera, T., Kaneshiro, H., Uehara, H. and Wakasugi, K., 2018. Optimized subsurface irrigation system: the future of sugarcane irrigation. Water, 10(3), p.314. Doi: 10.3390/w10030314

 

  • Gupta, P.K., 2000. Soil plant water and fertilizer analysis. Agrobios pub.  India.

 

  • Jayakumar, M., Surendran, U. and Manickasundaram, P., 2014. Drip fertigation effects on yield, nutrient uptake and soil fertility of Bt Cotton in semi-arid tropics. International Journal of Plant Production, 8(3), pp.375-390. Doi: 10.22069/IJPP.2014.1615

 

  • Mahesh, R. and Raja, N.A., 2015. Influence of source of fertilizers and fertilizer levels on tillers production, shoot population, number of millable canes and yield of sugarcane under subsurface drip fertigation. Trends in Biosciences, 8(4), pp.1095-1099.

 

  • Manikandan, M. and Thiyagarajan, G., 2021. Soil moisture and nutrient patterns under subsurface drip irrigation for a sustainable sugarcane initiative. In Fertigation Technologies for Micro Irrigated Crops(pp. 171-178). Apple Academic Press. Doi: 10.1201/9781003084136-12

 

  • Paramesha, V., Rajanna, G.A., Kumar, P., Sannagoudar, M.S. and Halli, H.M., 2022. Drip fertigation for enhancing crop yield, nutrient uptake, nutrient, and water use efficiency. Sustainable Agriculture Systems and Technologies, pp.267-278. Doi: https://doi.org/10.1002/9781119808565.ch12

 

  • Quach, M., Mele, P.M., Hayden, H.L., Marshall, A.J., Mann, L., Hu, H.W. and He, J.Z., 2022. Proximity to subsurface drip irrigation emitters altered soil microbial communities in two commercial processing tomato fields. Applied Soil Ecology, 171, p.104315. Doi: 10.1016/j.apsoil.2021.104315

 

  • Sardans, J. and Peñuelas, J., 2021. Potassium control of plant functions: Ecological and agricultural implications. Plants, 10(2), 419. Doi: 10.3390/plants10020419

 

  • Veisitabar, A., Hemmat, A. and Mosaddeghi, M.R., 2015. Soil compaction assessment in sugarcane fields under different planting conditions using soil bulk density, relative bulk density and cone index. Journal of Science and Technology of Agriculture and Natural Resources, 19(72), pp.93-106. Doi: 18869/acadpub.jstnar.19.72.9 (In Persian)

 

  • Wang, Y. and Zhang, Y., 2008. Effect of greenhouse subsurface irrigation on soil phosphatase activity. Communications in soil science and plant analysis, 39(5-6), pp.680-692. Doi: 10.1080/00103620701879265

 

  • Wang, Y. and Zhang, Y., 2012. Soil inorganic phosphorus fractionation and availability under greenhouse subsurface irrigation. Communications in soil science and plant analysis, 43(3), pp.519-532. Doi: 10.1080/00103624.2012.639430

 

  • Wu, D., Xu, X., Chen, Y., Shao, H., Sokolowski, E. and Mi, G., 2019. Effect of different drip fertigation methods on maize yield, nutrient and water productivity in two-soils in Northeast China. Agricultural Water Management, 213, pp.200-211. Doi: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.10.018

 

  • Zambrosi, F. C. B. Phosphorus fertilizer reapplication on sugarcane ratoon: opportunities and challenges for improvements in nutrient efficiency. Sugar Tech, 23(3), pp.704-708. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2018.10.018

 

  • Zambrosi, F.C.B., Ribeiro, R.V., Machado, E.C. and Garcia, J.C., 2017. Phosphorus deficiency impairs shoot regrowth of sugarcane varieties. Experimental Agriculture, 53(1), pp.1-11. Doi: 10.1017/S0014479715000290

 

  • Zanganeh-YusefAbadi, E., Hooshmand, A.A, Naseri, A.A., Boroomand-Nasab, S. and Parvizi, M. 2021. The effect of different management of sub-surface irrigation on water productivity, yield and yield component of sugarcane (Var. CP69-1062)', Irrigation Sciences and Engineering, 44(1), pp. 1-15. Doi: 10.22055/JISE.2018.25258.1747 (In Persian)

 

  • Zhu, J., Li, M. and Whelan, M., 2018. Phosphorus activators contribute to legacy phosphorus availability in agricultural soils: A review. Science of the Total Environment, 612, pp.522-537. Doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.08.095
علوم و مهندسی آبیاری
دوره 47، شماره 3
آبان 1403
صفحه 57-67

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 30 اردیبهشت 1402
  • تاریخ بازنگری: 23 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 11 بهمن 1402
  • تاریخ انتشار: 01 آبان 1403

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار