Determination of Production Function and Water Productivity for Bean under Condition of Nitrogen Use in Astaneh Ashrafiyeh Region

Document Type : Research Paper

Authors

Department of Water Science and Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

Abstract

This research was conducted to determine the production function of common bean and cowpea and evaluation of water use efficiency in Astaneh Ashrafiyeh, in 2016 and 2017.  The present study was conducted as split plot in a randomized complete block design with 3 replications. Main treatments consisted of irrigation of 40%, 60%, 80%, and 100% of water requirement of the plant, and nitrogen treatments in sub plots consisting of no fertilizer, 30, 60, and 90 kg N ha-1 and two bean varieties (ordinary beans and cowpea). The results showed that the effects of irrigation and nitrogen fertilizer on seed yield and other agronomic traits were significant (P< 5%), in 2016 and 2017. Two-year average seed yield in 100% water requirement and 60 kg N ha-1 treatments in common bean and cowpea cultivars were 3446 and 3646 kg ha-1, respectively. The highest water productivity in 2016 and 2017 was obtained for the interaction of cultivar and irrigation on seed yield, and was 0.48 and 0.47 kg m-3, respectively. Water use productivity of the interaction between nitrogen fertilizer and bean cultivars in 2016 and 2017 in 100% water requirement treatment and 30 and 60 kg N/ha was between 0.42 and 0.46 kg m-3. The results of the estimation of production function indicated that the seed yield increased with nitrogen fertilizer application up to 30 kg ha-1, but with gradual increase in nitrogen fertilizer, the yield decreased. Based on the present study, 100% water requirement for seed yield can be recommended for both bean cultivars, however, the amount of fertilizer should be 60 kg N/ha for common bean and 30 kg N/ha for Cowpea.
 
 

Keywords

References

  1. اعظم­زاده شورکی، م.، خلیلیان، ص. و ا. مرتضوی.(1390). انتخاب تابع تولید و برآورد ضریب اهمیت انرژی در بخش کشاورزی. اقتصاد کشاورزی و توسعه. شمارة 19. 205-230.
  2. امینی، ر. عادل دباغ محمدی نسب، الناز قلندرزاده (1394). اثر مالچ و تنش رطوبتی بر برخی صفات فیزیولوژیک، اجزای عملکرد و عملکرد دانه لوبیا قرمز. نشریه پژوهش های زراعی ایران. جلد 13. شماره 4. 687-699.
  3. بابازاده، ح. عبدزادگوهری،ع و خنک آرش.ا. (1397). اثر مقادیر مختلف آب و کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد بادام زمینی. جلد 31. شماره 4. 571-584.
  4. پاکمهر، آ. راستگو،م.  شکاری، ف. جلال صبا، ج. اسماعیل زنگانی، ا. (1390). تأثیر پیشتیمار بذر با سالیسیلیکاسید بر برخی از ویژگی­های مورفوفیزیولوژیک و عملکرد تحت تنش کم آبی لوبیا چشم بلبلی(Vigna unguiculata L). نشریه پژوهش­های زراعی ایران. جلد 9، شماره 4. 606- 614.
  5. حداد،­ م. ح. صادقی­سقدل. 1394. آشنایی با مفهوم روند ضمنی و بکارگیری آن در مدل­سازی تابع­تولید کشاورزی با توجه به نهاده آب. نشریه آب و توسعه پایدار. سال دوم، شمارة 2. 15-26.
  6. حسندخت م ر (1386). مدیریت گلخانه. تهران: انتشارات سلسبیل. 376 صفحه.
  7. رضایی، ع. و کامکار حقیقتی. ع. (۱۳۷۷). تعیین ضرایب حساسیت نسبی گیاه لوبیا چشم­بلبلی به­تنش رطوبتی در مراحل مختلف رشد. مجموعه مقالات نهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی، صفحات 147-158.
  8. سپاسخواه، ع.ر. توکلی، ع. و ف. موسوی. (1385). اصول و کاربرد کم آبیاری. انتشارات کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران. 288 صفحه.
  9. عبدزادگوهری،ع و ابراهیم امیری.ا. (1397). تابع تولید و بهره­وری مصرف آب گیاه بادام­زمینی (رقم گیل) در شرایط آبیاری و افزودن کود نیتروژن. نشریه پژوهش آب در کشاورزی. جلد 23. شماره 1. 55-66.
  10. قنبری، ع. ا. (1394). مطالعه مراحل رشد و نمو و فنولوژی ژنوتیپ های لوبیا در شرایط آبیاری نرمال و تنش کمبود آب. نشریه زراعت (پژوهش و سازندگی). شماره 107. 190-199.
  11. مدنی، ح. شیرزادی، م.ح. و درینی، ف. (1387). تاثیر تراکم بوته بر عملکرد و اجزای عملکرد لوبیا چشم­بلبلی و لوبیا تپاری محلی جیرفت. سال سوم. شماره 1. 93-104.
  12. Ahmad, F.E., and Suliman, A.S.H. (2010). Effect of water stress applied at different stages of growth on seed yield and water-use efficiency of Cowpea. Agriculture and Biology Journal of North America 1(4): 534-540.
  13. Bastos, E.A., Nascimento, S.P., Silva, E.M., Filho, F.R.F., and Gomide, R.L. (2011). Identification of cowpea genotypes for drought tolerance. Revista Ciência Agronômica 42(1):100-107.
  14. Beebe, S.E., Rao, I.M., Cajiao, C. and Grajales, M. (2008). Selection for drought resistance in common bean also improves yield in phosphorus limited and favorable environments. Crop Science, Vol. 48, pp: 582-592.
  15. Fageria, N.K. and Santos, A.B. (2008). Yield physiology of dry bean. Journal of Plant Nutrition, Vol. 31, pp: 983-1004.
  16. Jean-Martial Johnsona, Pascal Houngnandana, Aboubacry Kaneb, Kadidia B. Sanonc, Marc Neyrad. (2013). Diversity patterns of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi associated with rhizosphere of cowpea (Vigna unguiculata L.) Walp.) in Benin, West Africa. Pedobiologia - International Journal of Soil Biology. 121– 128.
  17. Kiani, A.R., Mir-Latifi, S.M., Homaei, M., and Abyar, N.M. (2004). Economic Analysis of wheat production in salinity and water scarcity conditions. Agricultural Economics and Development, 43 & 44: 165-180.
  18. Korir, P.C., Nyabundi, J.O. and Kimurto, P.K. (2006). Genotypic responses of common bean (Phaseolus vulgaris L.) to moisture stress conditions in Kenya. Asian Journal of Plant Sciences, Vol. 5, pp: 24-32.
  19. Kotchoni, S.O. and Bartels, D. (2003). Water stress induces the up-regulation of a specific set of genes in plants: Aldehyde dehydrogenases as an example. Bulgarian Journal of Plant Physiology, Special Issue, pp: 37-51.
  20. Lizana, C., Wentworth, M., Martinez, J.P., Villegas, D.,Meneses, R., Murchie, E.H. (2006). Differential adaptation of two varieties of common bean to abiotic stress. I. Effect of drought on yield and photosynthesis. Journal of Experimental Botany, Vol. 57, pp: 685-697.
  21. Singh, S.P. (2007). Drought resistance in the race Durango dry bean landraces and cultivars. Agronomy Journal, Vol.99, pp: 1219-1225.
  22. Souza, R. P., E. C. Machado, J. A. B. Silva, A. M. M. A. Lagˆoa, and J. A. G. Silveira. (2004). Photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and some associated metabolic changes in cowpea (Vigna unguiculata) during water stress and recovery. Environ and Exp. Bot. 51: 45–56.
  23. Wakrim, R., Wahbi, S., Tahi, H., Aganchich, B., and Serraj, R. (2005). Comparative effects of partial root drying (PRD) and regulated deficit errigation (RDI) on water relations and ater use efficiency in common bean (Phaseolus vulgaris L.). Agricuture, Ecosystems and Environment 106: 275-287.
  24. Zwart, S.J. and Bastiaanssen, W.G.M. (2004). Review of measured crop water productivity values for irrigated wheat, rice, cotton and maize. Agricultural Water Management 69(2):115-133.
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 33, Issue 1
June 2019
Pages 13-27

Files

Share

How to cite

Statistics