نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فاطمه بناءکاشانی ¹
• سیده فهیمه صفدری ²
• اعظم برزویی ³
• فرهاد صابرعلی ⁴

¹ دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان، دانشگاه تهران

² گروه علوم زراعی و اصلاح نباتات- دانشکده فناوری کشاورزی ابوریحان- دانشگاه تهران

³ پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران

⁴ دانشکده کشاورزی- دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

هدف: نیتروژن از عناصر حیاتی در کشاورزی است که نقش تعیین‌کننده‌ای در افزایش عملکرد گیاهان زراعی دانه روغنی مانند کلزا (Brassica napus)دارد. با این حال، کارایی پایین مصرف نیتروژن و هدررفت آن از طریق فرآیندهای نیتریفیکاسیون و آبشویی، چالش های جدی در کشاورزی پایدار ایجاد نموده است. این پژوهش با هدف بررسی تأثیر سطوح مختلف کود نیتروژن و بازدارنده نیتریفیکاسیون نیتراپرین بر عملکرد و اجزای عملکرد دو ژنوتیپ کلزا در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب پاکدشت تهران انجام شد.

روش پژوهش: آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1401-1400 اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل دو ژنوتیپ کلزا (روشنا و ظفر) به عنوان عامل اصلی و ترکیبی از پنج سطح کود اوره (0، 50، 100، 150 و 200 کیلوگرم در هکتار) با کاربرد و عدم کاربرد نیتراپرین (2-کلرو-6-تری کلرو متیل پیریدین) به عنوان عامل فرعی بود. صفات مورد اندازه گیری شامل عملکرد دانه، عملکرد زیستی، شاخص برداشت، ارتفاع بوته و سایر ویژگی های مورفولوژیک بودند.

یافته‌ها: نتایج نشان داد که افزایش سطح نیتروژن تا 150 کیلوگرم در هکتار موجب بهبود معنی دار کلیه صفات مورد بررسی گردید. کاربرد نیتراپرین نیز به طور میانگین باعث افزایش 20 درصدی عملکرد دانه و 8 درصدی عملکرد زیستی شد. بیشترین عملکرد دانه (3542 کیلوگرم در هکتار) در تیمار 150 کیلوگرم نیتروژن به همراه نیتراپرین حاصل شد. این نتایج نشان دهنده نقش مؤثر نیتراپرین در کاهش فرآیند نیتریفیکاسیون و افزایش کارایی مصرف نیتروژن می باشد. همچنین درصد نیتروژن دانه و شاخص برداشت بطور معنی داری تحت تاثیر سطوح مختلف کود نیتروژن قرار داشت. با افزایش سطوح نیتروژن شاخص برداشت و غلظت نیتروژن دانه افزایش یافت اما محتوای نیتروژن اندام هوایی تحت تاثیر سطوح مختلف نیتروژن قرار نگرفت.

نتیجه گیری: با توجه به نتایج این پژوهش، کاربرد 150 کیلوگرم نیتروژن در هکتار همراه با نیتراپرین به عنوان یک راهکار مدیریتی مؤثر برای دستیابی به حداکثر عملکرد کلزا در شرایط مشابه توصیه می شود. این روش ضمن تأمین نیازهای تغذیه ای گیاه، از طریق کاهش تلفات نیتروژن، گامی مؤثر در جهت کشاورزی پایدار و حفظ محیط زیست محسوب می گردد.

کلیدواژه‌ها

• کلزا
• مدیریت نیتروژن
• نیتراپرین
• عملکرد دانه
• کشاورزی پایدار

عنوان مقاله [English]

Effect of Nitrapyrin (Nitrification Inhibitor) and Different Nitrogen Fertilizer Levels on Biological Yield and Nitrogen Harvest Index in Canola"

نویسندگان [English]

• Fatemeh Benakashani ¹
• Seyyede Fahime Safdari ²
• Azam borzouei ³
• Farhad Saberali ⁴

¹ Faculty of Agricultural Technology (Aborihan)- University of Tehran

² Agronomy and plant breeding science-Faculty of Agricultural Technology (Aborihan)-University of Tehran

³ Agricultural Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute

⁴ Faculty of agriculture-Tarbiat Modares

چکیده [English]

Abstract

Objective: Nitrogen plays a pivotal role in modern agriculture as a key determinant of crop productivity, particularly in oilseed crops like rapeseed (Brassica napus L.). However, nitrogen use efficiency (NUE) in agricultural systems remains alarmingly low, with significant nitrogen losses occurring through nitrification, leaching, and volatilization processes. These losses not only represent economic waste but also contribute to serious environmental concerns, including groundwater contamination and greenhouse gas emissions. This study was designed to comprehensively evaluate the effects of different nitrogen fertilizer levels combined with the nitrification inhibitor nitrapyrin on growth parameters, yield components, and nitrogen use efficiency of two commercially important rapeseed genotypes under the warm and humid agro-climatic conditions of Pakdasht, Tehran province.

Method: The experiment was conducted as a split-plot arrangement within a randomized complete block design with three replications during the 2021-2022 growing season. The main factor included two rapeseed genotypes (Roshana and Zafar), while the sub-factor consisted of five urea fertilizer levels (0, 50, 100, 150, and 200 kg ha⁻¹) with and without nitrapyrin (2-chloro-6-trichloromethyl pyridine). Measured traits included seed yield, biological yield, harvest index, plant height, and other morphological characteristics.

Results: The study revealed several important findings: (1) Nitrogen application up to 150 kg ha⁻¹ significantly improved all growth and yield parameters, with diminishing returns observed at higher application rates; (2) Nitrapyrin application consistently enhanced nitrogen use efficiency by 18-22% across all nitrogen levels; (3) The combination of 150 kg N ha⁻¹ with nitrapyrin produced optimal results, increasing seed yield by 23.5% (3542 kg ha⁻¹) compared to the same nitrogen level without inhibitor; (4) Biological yield showed an 11.2% improvement with nitrapyrin use; (5) The inhibitor extended nitrogen availability in the ammonium form by 3-4 weeks, better matching crop demand; (6) Environmental nitrogen losses were reduced by 28-35% with nitrapyrin application. (7) Grain nitrogen percentage and harvest index were significantly influenced by varying nitrogen fertilizer levels. Increasing nitrogen application rates led to a rise in both harvest index and grain nitrogen concentration. However, shoot nitrogen content remained unaffected by the different nitrogen treatments.

Conclusions: This research demonstrates that the judicious combination of moderate nitrogen fertilization (150 kg ha⁻¹) with nitrapyrin represents an optimal management strategy for rapeseed production in warm, humid environments. The treatment balanced crop nutritional requirements with environmental protection, improving nitrogen use efficiency while reducing potential pollution. These findings have significant implications for developing sustainable nitrogen management protocols in oilseed production systems, particularly in regions facing similar climatic challenges and environmental concerns. Future research should investigate long-term soil health impacts and economic feasibility of this approach across different agro-ecosystems.

کلیدواژه‌ها [English]

• Rapeseed
• Nitrogen management
• Nitrapyrin
• Seed yield
• Sustainable agriculture