اثرات ژنوتیپ و مقدار پتاسیم بر عملکرد، اجزای عملکرد و جذب پتاسیم توسط پنبه در کشت پس از گندم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش موسسه تحقیقات پنبه کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

2 استادپژوهش موسسه تحقیقات پنبه کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، گرگان، ایران

10.22092/ijcr.2025.368644.1234

چکیده

سابقه و هدف: پتاسیم عنصری مهم برای رشد و نمو پنبه می‌باشد. کمبود این عنصر در گیاه پنبه منجر به بروز اختلالات فیزیولوژیکی، متابولیکی و بیوشیمیایی متعددی می‌گردد که پیامد آن کاهش عملکرد است. تحقیقات نشان داده است پاسخ ژنوتیپ‌های مختلف پنبه به مصرف کود پتاسیم در مناطق و شرایط مختلف همیشه یکسان نبوده و به‌همین دلیل، توصیه کودی پتاسیم برای ژنوتیپ‌های مختلف نیاز به مطالعات منطقه‌ای دارد. در این تحقیق، تاثیر مقادیر مختلف پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد 9 ژتوتیپ پنبه در کشت تاخیری (بعد از برداشت گندم) بررسی گردید تا براساس نتایج آن، ژنوتیپ یا ژنوتیپ‌های مناسب و همچنین توصیه کودی پتاسیم برای آنها تعیین و معرفی گردند.

مواد و روش‌ها: این آزمایش در یک مزرعه‌ای که خاک آن دچار کمبود پتاسیم بود، انجام شد. نوع طرح آزمایشی کرت‌های خرد شده بود که در آن 9 ژنوتیپ پنبه به‌عنوان کرت اصلی و 6 سطح پتاسیم به‌عنوان کرت فرعی تعیین و تیمارها اعمال شدند. تیمارهای کود پتاسیم به‌صورت نواری در کنار خطوط کشت به‌خاک اضافه شدند. سایر عملیات زراعی به‌صورت یکسان برای همه کرت‌ها و مطابق نظر کارشناسی اعمال گردید. صفات مورد بررسی شامل وزن غوزه، تعداد غوزه در بوته، عملکرد، ماده خشک و جذب پتاسیم از خاک توسط گیاه بودند. نتایج به‌دست آمده تجزیه آماری شده و داده‌های تیمارهای مختلف مورد مقایسه آماری قرار گرفتند.

یافته‌ها: نتایج تجزیه‌واریانس داده‌ها نشان داد اثر ژنوتیپ‌های پنبه بر عملکرد و اجزای عملکرد معنی‌دار بود. اثر پتاسیم بر تعداد غوزه در بوته غیرمعنی‌دار، اما بر سایر صفات معنی‌دار شد. همچنین، اثر متقابل ژنوتیپ و پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد معنی‌دار نگردید. در مقایسه میانگین داده‌ها، هرچند ژنوتیپ‌های بختگان و کاشمر با میانگن 79/5 گرم بیش‌ترین وزن غوزه را داشتند، اما چون این ژنوتیپ‌ها به‌ترتیب با 11/9 و 22/9 غوزه در بوته دارای کمترین غوزه بودند، کمترین عملکرد را داشتند (به‌ترتیب 1594 و 1592 گرم در کرت). هرچند ساجدی با 99/4 گرم وزن غوزه کمتری داشت، اما چون این ژنوتیپ با تعداد 36/12 غوزه در بوته بیشترین غوزه را داشت، بیشترین عملکرد (1836 گرم در کرت) را تولید نمود. هرچند به‌موازات افزایش مصرف پتاسیم، کمیت صفات مورد مطالعه نیز افزایش یافت، اما تاثیر افزایش پتاسیم بر عملکرد و اجزای عملکرد تا سطح 75 کیلوگرم در هکتار معنی‌دار بود و تفاوت بین تیمارها در مقادیر کودی بالاتر معنی‌دار نشد.

نتیجه‌گیری: براساس نتایج این تحقیق، برای کشت تاخیری پنبه (بعد از برداشت گندم) در منطقه مورد مطالعه، ژنوتیپ ساجدی که بیشترین عملکرد را در بین ژنوتیپ‌‌ها داشت، در اولویت اول قرار داد و بعد از آن، به‌ترتیب ژنوتیپ‌های گلستان و ارمغان توصیه می‌شود. همچنین، برای کشت تاخیری پنبه در منطقه نیاز به مصرف کود پتاسیم می‌باشد که مقدار آن برابر با 75 کیلوگرم K2O (معادل 125 کیلوگرم در هکتار کود کلرور پتاسیم) می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effects of genotype and potassium amount on yield, yield components and potassium uptake by cotton in cultivation after wheat

نویسندگان [English]

  • Abdolreza Gharanjiki 1
  • Omran Alishah 2
1 Associated Prof., Cotton Research Institute of Iran, Agricultural Research,Education and Extension Organization(AREEO), Gorgan, Iran
2 Prof. Cotton Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Gorgan, Iran
چکیده [English]

Background and Objectives: Potassium is an important element for growth and development of cotton. Deficiency of this element in cotton plants leads to occurrence of several physiological, metabolic and biochemical disorders, resulting in decreasing yield. Researches have shown that response of cotton genotypes to potassium fertilizer application in different regions and conditions is not evermore identical. Therefore, potassium fertilizer recommendations for different genotypes need to regional studies. In this study, effect of different amounts of potassium was investigated on yield and yield components of cotton genotypes in delayed cultivation (after wheat harvest). Based on the results, the appropriate potassium fertilizer recommendation can be determined and introduced for genotype/ genotypes.
 
Materials and Methods: A field experiment was conducted as split-plot design in a soil having low available potassium. Treatments were including nine cotton genotypes and six potassium amounts. Cotton genotypes and potassium amounts were assigned to main-plots and sub-plots, respectively. Potassium treatments were added to soil in band application along planted rows. Other farming operations were performed identically and based on technical instructions for all plots. Traits measured included boll weight, boll number per plant, yield, dry matter, and potassium uptake by plant. Statistical methods were used to data analyze and means values comparison.
 
Results: Analyzing variance showed significantly effects of genotypes on yield and yield components. However, effect of potassium on boll number per plant was not significant, other measured traits showed significantly response to potassium. Interaction effect between genotypes and potassium on yield and yield components was not significant. Comparison of means values showed despite of producing the heaviest bolls by genotypes of Bakhtegan and Kashmar, these genotypes produced the lowest yield due to having the least boll number per plant. Conversely, Sajedi produced the most yield than other genotypes, because this genotype produced the highest boll number per plant. In spite of producing the lower boll weight by Sajedi than majority of genotypes, comparison of means values of other traits proved Sajedi was Superior option among genotypes. Although, increasing potassium consumption led to Simultaneously enhancing values of studied traits, while the effect of potassium levels on yield and yield components was significant up to a level of 75 kg/ha, hence the difference between potassium treatments was not significant at higher levels than 75 kg/ha.
 
Conclusion: Sajedi genotype had the highest yield among genotypes. Therefore, this genotype is the first priority for delayed cotton cultivation (after wheat harvest) in the studied area, After the Sajedi, the next priorities are with the Golestan and Armaghan genotypes, respectively. The next finding is that delayed cotton cultivation in the region needs to potassium application, the amount of which is equal to 75 kg K2O (equivalent to 125 kg/ha of potassium chloride fertilizer).
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Delayed Planting
  • Potassium Chloride
  • Fertilizer Recommendation
  1. Akhtar, M.E., Sardar, A., Ashraf, M., Akhtar, M., and Khan, M.Z. 2003. Effect of potash application on seed cotton yield components of selected cotton varieties-1. Asian Journal of Plant Sciences, 2: 602-604.
  2. Alaeddin, H., Zangi, M. R., and Nezamzadeh, R. 2016. Evaluation of genotypic and phenotypic correlation with yield and earliness in tetraploid species cotton. Iranian Journal of Cotton Researches, 4(1), 77-90. (in Persian with English Abstract).
  3. Alishah, O. 2015. Identification of the Iranian cotton cultivars. Sirang Publishing, Gorgan, Iran. 40 P. (in Persian).
  4. Baligar, V.C., and Fageria, N.K. 2015. Nutrient use efficiency in plants: an overview. P. 1-14. In: Nutrient use efficiency: from basics to advances, A. Rakshit et al. (eds.). Springer, New Delhi.
  5. Barber, T., Lorenz, G., and Smith, K. 2012. Double-Cropped cotton and wheat. University of Arkansas, Division of Agriculture, Research and Extension, publication No.  Available from: https://www.uaex.edu/publications/PDF/FSA-2163.pdf.
  6. Chen, Y., Li, Y., Hu, D., Zhang, X., Wen, Y., and Chen, D. 2016. Spatial distribution of potassium uptake across the cotton plant affects fiber length. Field Crops Research, 192: 126-133.
  7. Dakuo, D., Koulibaly, B., Ouattara, K., Lompo, F., and Yao-Kouame, A. 2016. Potassium fertilization efficiency on cotton (Gossypium hirsutum) nutrition and crops yields on three soil types in Burkina Faso. Academia Journal of Agricultural Research, 4: 647-651.
  8. Fageria, N.K., Baligar, V.C., and Jones, C.A. 2011. Growth and mineral nutrition of field crops, 3rd edition, CRC Press, Boca Raton, FL. 586 p.
  9. Gormus, O. 2002. Effects of rate and time of potassium application on cotton yield and quality in Turkey. Journal of Agronomy and Crop Science, 188: 382-388.
  10. Gormus, O., and Yucel, C. 2002. Different planting date and potassium fertility effects on cotton yield and fiber properties in Cukurova region, Turkey. Field Crops Research, 78: 141-149.
  11. Guinn, G. 1982. Causes of square and boll shedding in cotton. U.S. Department of Agriculture, U.S. Technical Bulletin No. 1672, 21 p.
  12. Haddadi, M. H., Faez, R., Mohseni, M., and Alishah, O. 2016. Investigation effect of chemical and non-chemical materials on yield and yield component of cotton. Iranian Journal of Cotton Researches, 4(1), 17-26. (in Persian with English Abstract).
  13. Haluschak, P. 2006. Laboratory methods of soil analysis. Canada-Manitoba Soil Survey, 132 p.
  14. Heffer, P., and Prud’homme, M. 2016. Fertilizer outlook 2016-2020. International Fertilizer Industry Association, Paris, France, 28 p.
  15. Jones, J.B., and Case, V.W. 1990. Sampling, handling, and analyzing plant tissue samples. pp. 389-427. In: R.L. Westerman (ed.). Soil Testing and Plant Analysis. SSSA, Madison, WI, USA. 
  16. K., Morgan, G., Frame, W.H., Fromme, D., Dodds, D.M., Edmisten, K.L., Robertson, B., Boman, R., Cutts, T., Delaney, D.P., Burke, J.A., and Nichols, R.L. 2021. Cotton yield response to soil applied potassium across the U. S. cotton belt. Agronomy Journal, 113:3600-3614.
  17. Lokhande, S., and Reddy, K.R. 2015. Reproductive performance and fiber quality responses of cotton to potassium nutrition. American Journal of Plant Sciences, 6: 911-924.
  18. López, M., El-Dahan, M.A.A., and Leidi, E.O. 2008. Genotypic variation in potassium uptake in dryland cotton. Journal of Plant Nutrition, 31: 1947-1962.
  19. Makhdum, M.I., Pervez, H., and Ashraf, M. 2007. Dry matter accumulation and partitioning in cotton (Gossypium hirsutum) as influenced by potassium fertilization. Biology and Fertility of Soils, 43: 295-301.
  20. Marschner, H. 1995. Mineral nutrition of higher plants. 2nd Academic press London, UK. 889 p.
  21. Mclean, E.O. 1982. Soil pH and lime requirement. pp. 199-224. In: A.L. Page et al. (eds.). Methods of Soil Analysis. Part II. 2nd ASA, SSSA, Madison, WI, USA.
  22. Mengel, K., and Kirkby, E.A. 2001. Principles of plant nutrition. 5th Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Netherlands. 849 p.
  23. Mulins, G.L., and Burmester, C.H. 2010. Relation of growth and development to mineral nutrition. pp. 97-105. In: J.M. Stewart et al. (eds.). Physiology of Cotton. Springer publications, N.Y. USA.
  24. Nelson, D.W., and Sommers, L.E. 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. pp. 539-579. In: A.L. Page et al. (eds.), Methods of Soil Analysis. Part II. 2nd ASA, SSSA, Madison, WI. USA.
  25. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., and Dean, L.A. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA. Circ. 939. U.S. Gov. Prin. Office, Washington D.C. pp: 1-19.
  26. Oosterhuis, D.M. 2002. Potassium management of cotton. pp. 331-346. In: N.S. Pasricha and S.K. Bansal (eds.). Potassium for Sustainable Crop Production. International Potash Institute Basel, Switzerland and Potash Research Institute of India, Gurgaon, Haryana, India.
  27. Pettigrew, W.T. 2003. Relationships between insufficient potassium and crop maturity in cotton. Agronomy Journal, 95: 1323-1329.
  28. Rasool, G., Chattha, T.H., and Ali, M.A. 2010. Response of cotton (Gossypium hirsutum) to various levels and times of potash application in semi-arid region of Punjab. Journal of Agricultural Research, 48: 1. 81-85.
  29. Rengel, Z., and Damon, P.M. 2008. Crops and genotypes differ in efficiency of potassium uptake and use. Physiologia Plantarum, 133: 624-636.
  30. Richards, L.A. 1969. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. US Salinity Laboratory Staff. Agricultural Handbook. No. 60. USDA. USA. 160 p.
  31. Sparks, D.L. 1996. Methods of soil analysis. Part 3. Chemical methods. Soil Science Society of America Inc. Madison, WI.
  32. Tsialtas, I.T., Shabala, S., Baxevanos, D., and Matsi, T. 2016. Effect of potassium fertilization on leaf physiology, fiber yield and quality in cotton (Gossypium hirsutum) under irrigated Mediterranean conditions. Field Crop Research, 193: 94-103.
  33. Vafaie-Tabar, M. and Tajik Khaveh, Z. 2014. Statical analysis of correlation between yield and earliness, and other trait of upland cotton varieties (Gossypium hirsutum. L). Iranian Journal of Cotton Researches, 2(1), 19-34. (in Persian with English Abstract).
  34. Yagmur, B., Gurel, A., Oren, Y., Izci, B., Edreva, A., Hakerlerler, H., Hayta, S., Akdemir, H., and Yildiz-Aktas, L. 2014. Effect of different drought applications and potassium doses on cotton yield and fiber quality. Research Journal of Agricultural and Environmental Management, 3: 1. 60-67.
  35. Zia-ul-Hassan, Kubar, K.A., Rajpar, I., Shah, A.N., Tunio, S.D., Shah, J.A., and Maitlo, A.A. 2014. Evaluating potassium-use-efficient of five cotton genotypes of Pakistan. Pakistan Journal of Botany, 46: 1237-1242.

 

پژوهش های پنبه ایران
دوره 11، شماره 2
شهریور 1403
صفحه 133-148

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار