Effect of the Amount of Irrigation and Nitrogen Fertilizer Splitting on Grain yield, Yield Components and Water Productivity of Corn under Subsurface Drip Irrigation

Document Type : Research Paper

Authors

1 Department of water engineering, agriculture faculty, Urmia university, Urmia, Iran.

2 Urmia University

3 Water Eng. Dept., Faculty of Agriculture, Urmia University, Urmia, Iran

4 Water engineering department, Agriculture faculty, Urmia University, Urmia, Iran

Abstract

Use of subsurface drip irrigation (SDI) in row plants is increasing due to higher water and fertilizer efficiency. In order to investigate the effect of SDI levels and nitrogen fertilizer splitting on yield, yield components and water productivity of corn, a field study was conducted in 2018 as split plot experiment based on a completely randomized block design with three replications at the research farm of Urmia University. The main plots of this experiment including three irrigation levels: 100%, 75% and 50% of net irrigation requirement and subplots included three nitrogen fertilizer split applications as: weekly, every other week and three times during growing season as urea fertilizer. Based on the results, the effect of irrigation levels treatment and number of fertilizer splitting on yield, yield components and water productivity were significant at 1% level. However, the effect of fertilizer splitting on water productivity was not significant. Interaction effects of the two variable treatments on plant height and leaf area index were significant at 1% level but did not significantly affect grain yield, biomass and water productivity. The highest grain yield and corn biomass were obtained with 22.39 and 39.85 ton/ha for complete irrigation, respectively. Also, the grain yield and biomass in the three- split treatments were highest with 18.47 and 32.56 ton/ha, respectively. The highest water productivity was obtained by irrigation application of 75% of net water requirement. It seems that in regions with water scarcity, applying deficit irrigation equal to 75% of the corn irrigation requirement, can be a good solution for saving water and achieving high water productivity. Also, fertilizer injection with higher amounts and less frequency especially at the sensitive growth stages, can be a more effective solution than using lower amounts with more frequent fertilizer application.

Keywords

References

  1. آزاد ن، بهمنش ج، رضاوردی­نژاد و، عباسی، ف و نوابیان، م، 1397. کاربرد مدل HYDRUS-2D در شبیه­سازی آبشویی نیترات و جذب نیتروژن در کشت ذرت تحت سناریوهای مختلف کودآبیاری قطره­ای. نشریه مدیریت آب و آبیاری، دوره 8، شماره 1، صفحه­های 131-148.
  2. اسمعیلی م، فیض­بخش م ر و داداشی م ر، 1397. اثرات تراکم بوته و تقسیط کود نیتروژن بر عملکرد بلال و دانه قابل کنسرو ذرت شیرین رقم طلایی (Sc.403) در منطقه گرگان. مجله پژوهش­های به­زراعی. جلد 10، شماره 1، صفحه­های 32-19.
  3. اشرفی ش، صدرقاین ح و باغانی ج، 1393. اثر تراکم بوته و سطوح مختلف آب،  بر کارائی مصرف آب ذرت دانه­ای ذقم سینگل کراس 700. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 28، شماره 6، صفحه­های 1183-1190.
  4. افراسیاب پ، دلبری م و جعفری ح، 1395. بررسی اثرات مقادیر مختلف آبیاری، تراکم بوته و آرایش کاشت در روش آبیاری قطره­ای- نواری بر عملکرد، اجزاء عملکرد و کارایی مصرف آب ذرت دانه­ای در اسلام آباد غرب. مجله تحقیقات آب و خاک ایران، دوره 47، شماره 4، صفحه­های 731-741.
  5. افشار ه و صدرقاین ح، 1392. اثر سطوح مختلف آب، تراکم بوته و آرایش کاشت بر بهره­وری آب ذرت دانه­ای در سیستم آبیاری قطره­ای نواری زیرسطحی. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 27، شماره 6، صفحه­های 1152-1145.
  6. آنتیکچی ع، سیف­زاده س و حدیدی ماسوله ا، 1396. تأثیر دور آبیاری و تقسیط کود نیتروژن بر عملکرد و اجزای عملکرد ذرت رقم سینگل کراس 704. مجله پژوهش­های به­زراعی. جلد 9، شماره 1، صفحه­های 53-69.
  7. حیدری­پور ر، نصیری محلاتی م، کوچکی ع ر و زارع فیض­آبادی ا، 1393. اثرات سطوح آب و کود نیتروژن بر کارایی مصرف و بهره­وری آب در سه گیاه ذرت، چغندرقند و کنجد. نشریه بوم­شناسی کشاورزی، جلد 6، شماره 2، صفحه­های 187-198.
  8. رضاوردی­نژاد و و رضائی، م، 1394. عملکرد و بهره­وری آب در ژنوتیپ­های مختلف گندم نان. نشریه مدیریت آب در کشاورزی، جلد 2، شماره 1، صفحه­های 10-1.
  9. عباس­دخت ح و عارف­بیکی م، 1394. تأثیر هیدروپرایمینگ، تقسیط کود نیتروژن و عمق کاشت بذر بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه هیبرید دابل کراس 370 ذرت در منطقه خشک. نشریه پژوهش­های تولید گیاهی، جلد 22، شماره 1، صفحه­های 149-172.
  10. کریمی م، باغانی ج و جلینی م، 1394. بررسی تأثیر سطوح مختلف آبیاری قطره­ای (تیپ) بر عملکرد و اجزاء عملکرد ذرت دانه­ای. نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 29، شماره 2، صفحه­های 321-311.
  11. کوهی­چله کران ن، علیزاده ا و داوری ک، 1394. اثر مقادیر مختلف آبیاری روی تراکم طول ریشه و عملکرد ذرت دانه­ای در آبیاری قطره­ای. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، جلد 29، شماره 3، صفحه­های 331-340.
    1. Allen R G, Pereira L S, Raes D and Smith M, 1998. Crop evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements-FAO Irrigation and drainage paper 56. Fao, Rome, 300(9), p.D05109.
    2. Ayars JE, Fulton A, Taylor B, 2015. Subsurface drip irrigation in California- Here to stay? Agricultural Water Management. http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2015.01.001.
    3. Bouazzama B, Xanthoulis D, Bouaziz A, 2012. Effect of water stress on growth, water consumption and yield of silage maize under flood irrigation in a semi–arid climate of Tadla (Morocco). Biotechnol. Agron. Soc Env 16: 468–477.
    4. Çakir R, 2004. Effect of water stress at different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crop Res 89: 1–16.
    5. Camp C R, 1998. Subsurface drip irrigation: a review. Trans. Am. Soc. Agric. Eng. 41(5), 1353-1367.
    6. Elmaloglou S, Diamantopoulos E, 2009. Simulation of soil water dynamics under subsurface drip irrigation from line sources. Agricultural water management, 96:1587-1595.
    7. Farre I, Faci J M, 2009. Deficit irrigation in maize for reducing agricultural water use in a Mediterranean environment. Agricultural water management 96:383-394.
    8. Gheysari M, Sadeghi S H, Loescher H W, Amiri S, Zareian M J, Majidi M M, Asgarinia P. Payero J O, 2017. Comparison of deficit irrigation management strategies on root, plant growth and biomass productivity of silage maize. Agricultural water management 182:126-138.
    9. Lamm F R, 2016. Cotton, tomato, corn and onion production with subsurface drip irrigation: a review. Emerging technologies for sustainable irrigation, Transactions of ASABE, 59(1): 263-278.
    10. Lamm F R, 2014. Irrigation and Nitrogen Management for Subsurface Drip Irrigated Corn –25 years of K-State’s Efforts. ASABE and CSBE/SCGAB Annual International Meeting. Montreal, Quebec Canada, 13-16 July.
    11. Lamm F R, 2005. SDI for conserving water in corn production. In Proc. ASCE-EWRI Water Congress, May 15-19, 2005, Anchorage, AK. 12 pp.
    12. Lamm F R, Trooien T P, 2003. Subsurface drip irrigation for corn production: a review of 10 years of research in Kansas. Irrigation science 22: 195-200.
    13. Lamm F R, Trooien T P, Manges H L, Sunderman H D, 2001. Nitrogen fertilization for subsurface drip-irrigated corn. Trans. ASAE 44(3):533-542.
    14. Patel N, Rajput TBS, 2008. Dynamics and modeling of soil water under subsurface drip irrigated onion. Agricultural water management, 95:1335-1349.
    15. Payero J O, Tarkalson D D, Irmak S, Davison D, Petersen J L, 2008. Effect of irrigation amounts applied with subsurface drip irrigation on corn evapotranspiration, yield, water use efficiency, and dry matter production in a semiarid climate. Agricultural water management 95:895-908.
    16. Van Donk S J, Shaver T M, 2016. Effects of nitrogen application frequency via subsurface drip irrigation on corn development and grain yield. Journal of plant nutrition DOI: 10.1080/01904167.2016.1143506.
    17. Vories E D, Tacker P L, Lancaster S W, Glover R E, 2009. Subsurface drip irrigation of corn in the United States Mid-South. Agricultural water management 96:912-916.

 

Journal of Water Research in Agriculture
Volume 33, Issue 4
March 2020
Pages 601-612

Files

Share

How to cite

Statistics