Evaluation of the Effects of Amount and Salinity of Irrigation Water on Yield and Yield Components of Wheat cv. Sirvan

Document Type : Research Paper

Authors

1 Phd Student of Irrigation and Drainage in Zabol University

2 2- Associate Professor, Water Engineering Department, Faculty of Water and Soil, Zabol University

3 Assistant Professor, Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand.

4 Crop and Horticultural Science Research Department, Markazi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center Research and Education Center (AREEO), Arak, Iran.

Abstract

Salinity and drought stress are the most important factors that limit plant growth, especially in dry and semi-arid regions. To investigate the effects of irrigation water levels and salinity on yield and yield components of wheat cultivar Sirvan, a factorial experiment was conducted in a complete randomized block design with three replications in the research field of agricultural faculty of the University of Birjand during the growing season of 2017-18. The treatments included irrigation at four levels (125%, 100%, 75%, and 50% water requirement) and water salinity in three levels (1.6 dS.m-1, 6 dS.m-1, and 7.8 dS.m-1). The results showed that yield components, biological yield, and grain yield of wheat were affected by water irrigation levels and water salinity. Moreover, these treatment significantly reduced the yield components, harvest index, and water use efficiency (WUE). In biological and grain yield of wheat, the highest and the lowest amounts belonged to 125% water requirement × salinity of 1.6 dS m-1 by 1535and 588.76 g m-2, respectively. In biological yield and grain yield, there was no significant difference observed between 125% wheat water requirement × salinity’s of 1.6% dS.m-1 and 100% water requirement × salinity of 1.6% dS.m-1 treatments. Biological and grain yield of wheat decreased to 65% in 50% water requirement × salinity of 7.8 dS m-1 compared with 125% water requirement × salinity of 1.6% dS.m-1. According to results of this experiment, 125% and 100% water requirement treatments had the highest biological and grain yield. Although 125% wheat water requirement had the highest value in all traits but they were not significant compared to 100% water requirement treatment. In water salinity treatments, non-stress levels had the best performance. According to the results of this study, to avoid salt accumulation in the root zone under saline water irrigation and to decrease negative salinity effects, irrigation must be applied based on wheat water requirement.

Keywords

References

  1. احمدی، ع.، عیسوند، ح.ر، و پوستینی، ک. 1385. اثر متقابل تنش خشکی و زمان بندی مصرف کود نیتروژنه بر عملکرد و برخی خصوصیات فیزیولوژیکی مرتبط با آن در گندم. مجله علوم کشاورزی ایران، 37 (2): 123-113.
  2. تاتاری، م.، کوچکی، ع.، و نصیری محلاتی، م. 1388. پیش بینی عملکرد گندم دیم در استان خراسان با استفاده از داده های بارندگی و خاک با به کارگیری انواع مدل های رگرسیونی. پژوهش های زراعی ایران. 7 (2): 365-357.
  3. حیدری، م.، بخشنده، ع.، نادیان، ح.، فتحی، ق.، و عالمی، س. 1385. تاثیر سطوح مختلف شوری و نیتروژن بر عملکرد دانه، تنظیم کننده های اسمزی و جذب سدیم و پتاسیم در گندم رقم چمران. 37 (3): 513-501.
  4. روحانیان فرد جهرمی، ز.، روستا، م.، و پهلوان پور فرد جهرمی، ع. 1390. بررسی اثرات توام تنش های خشکی و شوری بر عملکرد و برخی از اجزای عملکرد گندم رقم داراب. همایش ملی دستاوردهای نوین در زراعت.
  5. زمانی، غ. ر.، کشکولی، ح.، شهیدی، ع.، و قریشی، غ. ر. 1386. اثرات شوری و رژیم های مختلف آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و درصد پروتئین دانه در دو رقم گندم. پژوهش کشاورزی: آب، خاک و گیاه در کشاورزی. 7 (2): 66-55.
  6. سعادتیان، سلیمانی، ف.، احمدوند، گ.، و وجدانی آرام، س. 1391. بررسی توانایی تحمل، عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم به شوری آب آبیاری در مراحل حساس رشد. پژوهش های زراعی ایران. 10 (4): 734-726.
  7. شهیدی، ع. 1387. اثر برهمکنش کم آبیاری و شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد گندم با تعیین تابع تولید آب- شوری در منطقه بیرجند. . پایان نامه دکتری مهندسی آبیاری و زهکشی، دانشگاه شهید چمران اهواز، 365ص.
  8. شهیدی، ع.، و میری، ز. 1397. تاثیر سطوح مختلف شوری بر عملکرد و اجزاء عملکرد دو رقم گندم در دشت بیرجند. تولید گیاهان زراعی. 11 (2): 61-51.
  9. صنوبر، ا.، دهقانی، ف.، و طباطبایی، س. ا. 1389. اثر دور آبیاری بر عملکرد، کارآیی مصرف آب و برخی از خصوصیات کیفی ارقام گندم نان. پژوهش آب در کشاورزی. 24 (1): 40-31.
  10. عیدی زاده، خ.، ابراهیم پور، ف.، و ابراهیمی، م.ع. 1395. اثر  رژیم‌های مختلف آبیاری بر روی عملکرد و اجزای عملکرد ارقام گندم (Triticum aestivum L.) در شرایط اقلیمی رامین. تنش های محیطی در علوم زراعی، 9(1): 36-29.
  11. غربی، آ.، رشیدی، و.، تاری نژاد، ع.ر.، و چلبی یانی، س. 1392. ارزیابی تحمل به تنش شوری و خشکی لاین های گندم دوروم تحت شرایط گلخانه ای. اکوفیزیولوژی گیاهان زراعی. 7 (4): 410-393.
  12. فرهودی، ر. 1392. بررسی اثر تنش شوری بر رشد و ویژگی های فیزیولوژیک نه رقم گندم در مرحله رشد رویشی. فصلنامه علمی پژوهشی فیزیولوژی گیاهان زراعی. 5 (20): 89-71.
  13. قربانی، م،ح.، زینلی، ا.، سلطانی، ا.، گالشی، س. 1382. تاثیر تنش شوری بر رشد، عملکرد و اجزای عملکرد دانه دو رقم گندم. مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی. 10 (4): 13-5.
  14. کریمی، م. 1398. پاسخ گندم رقم بم به اثرات متقابل شوری آب آبیاری و سطوح مختلف کود سولفات پتاسیم. تنش‌های محیطی در علوم زراعی، 12 (1): 49-39.
  15. ماشی، ا.، گالشی، س.، زینلی، ا.، نوری نیا، ع. 1386.  اثر تنش شوری بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه چهار ژنوتیپ جو بدون پوشینه. علوم کشاورزی و منابع طبیعی 14 (5): 98-86.
  16. معاونی، پ.، حبیبی، د.، و عباس زاده، ب. 1388. اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد چهار رقم گندم در شهر قدس. زراعت و اصلاح نباتات ایران. 5 (1): 69-84.
  17. منصوری، ح. 1385. تاثیر مدیریت های مختلف استفاده از آب شور بر عملکرد گندم. گزارش نهایی طرح تحقیقاتی گروه آب، دانشکده کشاورزی دانشکده صنعتی اصفهان.
  18. مهاجرمیلانی، پ.، سعادت، س.، و وکیل، ر. 1378. علوم آب و خاک. تغذیه گندم در شرایط شور استان قم. 12 (6): 196-187.
  19. نبی زاده مرودست، م. ر.، کافی، م.، و راشد محصل، م. ح. 1382. اثرات شوری بر رشد، عملکرد، تجمع املاح و درصد اسانس زیره سبز.  پژوهشهای زراعی ایران  1 (1)60-53
  20. نجفیان، گ.، خدارحمی، م.، امینی، ا.، افشاری ف.، ملیحی پور، ع.، احمدی، غ.، نیکوسرشت، ر.، کفاشی، ا.، ایمن، ح.، ذاکری، ع.، نیکزاد، ا.، جعفرنژاد، ا.، افیونی، د.، حسن پور، ج.، محمدی، ع.، عطاحسینی، س.م.، ناظری، ع.، میرزایی، ا.، شورابی، ع. ا.، شادمهری، ا.، بدری، ع.، مومن، ع.، و صادقی، ن. 1391. سیروان، رقم جدید گندم نان متحمل به خشکی آخر فصل و با کیفیت نانوایی خوب برای کشت در مزارع آبی مناطق معتدل ایران. یافته های تحقیقاتی در گیاهان زراعی و باغی. 1 (1): 10-1.
  21. یوسفی، ف.، حسیبی، پیمان.، روشنفکر دزفولی، ح.، و مسکرباشی، م. 1394. مطالعه اثر تنش های شوری و خشکی روی برخی مولفه های فیزیولوژیکی دو رقم کلزا (Brassica napus L.) در اهواز. تولیدات گیاهی. 38 (4): 34-25.
    1. Abbas, A., ShahbazKhan, N., Hanjra, M., Akbar, A. 2013.Characterizing soil salinity in irrigated agriculture using a remote sensing approach. Journal of Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C. 55, 43-52.
    2. Ahmed, I., Nadira, U., Bibi, N., Zhang, G.P., and Wu, F. 2015. Combined Stresses in Forests. In: Mahalingham, R. (Ed). Combined Stresses in Plants. Physiological, Molecular and Biochemical Aspects. Springer pp, 93-121.
    3. Ahmed, I.M., Cao, F., Zhang, M., Chen, X., Zhang, G., and Wu, F. 2013. Difference in Yield and Physiological Features in Response to Drought and Salinity Combined Stress during Anthesis in Tibetan Wild and Cultivated Barleys. PLoS ONE, 8: 1-14.
    4. Asgari, H.R., Cornelis, W., and Van Damme, P. 2011. Effect of salinity on wheat (Triticum aestivum L.) grain yield, yield components and ion uptake. Desert, 16: 169-175.
    5. Cakir, R. 2004. Effect of water stress at different development stages on vegetative and reproductive growth of corn. Field Crops Research, 89: 1-16.
    6. El-Hendawy, S.E., Hu, Y., Yakout, G.M., Awad, A.M., Hafiz, S.E., and Schmidhalter, U. 2005. Evaluating salt tolerance of wheat genotypes using multiple parameters. European Journal of Agronomy, 22: 243–253.
    7. FAOSTAT AGRICULTURE DATA. 2017. Available at: http://faostat3.fao.org.
    8. Francois, L.E., Maas, E.V., Donovan, T.J., and Youngs, V.L. 1986. Effect of salinity on grain yield and quality, vegetative growth, and germination of semi dwarf and durum wheat. Agronomy Journal, 78: 1053-1058.
    9. Houshmand, S., Arzani, A., and Mirmohammadi-Maibody, S.A.M. 2014.Effects of Salinity and Drought Stress on Grain Quality of Durum Wheat. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 45(3): 297-308.
    10. Maas, E.V., Hoffman, G.J. 1977. Crop salt tolerance–current assessment. Journal of the irrigation and drainage division, 103(2): 115-134.
    11. Mosaffa, H.R., and Sepaskhah, A.R. 2019. Performance of irrigation regimes and water salinity on winter wheat as influenced by planting methods. Agricultural Water Management, 216: 444-456.
    12. Narjesi, V., MajidiHervan, E., Zali, A.A., Mardi, M., and Naghavi. M.R. 2010. Effect of salinity stress on grain yield and plant characteristics in bread wheat recombinant inbred lines. Iranian Journal of Crop Sciences, 12 (3): 291-304.
    13. Ors, S., and Suarez, D. 2017. Spinach biomass yield and physiological response to interactive salinity and water stress. Agricultural Water Management, 190: 31-41.
    14. Sanjari, P.A., and Yazdansepas, A. 2008. Mobilization of dry matter and its relation with drought stress in wheat genotypes. Journal of Agricultural science and technology, 11(2): 121-129.
    15. Shalhevet, J. 1994. Using water of marginal quality for crop production: major issues. Agricultural water management, 25: 233-269.
    16. Steppuhn, H., Wall, K. G. 1997. Grain yields from spring-sown Canadian wheats grown in saline rooting media. Canadian journal of plant science, 77(1): 63-68.
    17. Zhang, J., Zhang, S., Cheng, M., and Jin, J. 2018. Effect of Drought on Agronomic Traits of Rice and Wheat: A Meta-Analysis. Journal of Environmental Research and Public Health. 15(5): 839-853.
Journal of Water Research in Agriculture
Volume 34, Issue 1
June 2020
Pages 65-78

Files

Share

How to cite

Statistics