Влияние начальной дозы азота при различных режимах орошения на урожайность нута сортотипа Кабули

Актуальность. Усугубление проблемы нехватки воды, вызванное изменением климата в засушливых районах, подчеркивает необходимость использования климатически умных растений и климатически умной агротехники. В этом контексте важно регулировать нормы азотных удобрений и контролировать количество воды, потребляемой сельскохозяйственными культурами.

Материалы и методы. Оценивали фенологические, морфологические показатели, рост корней и урожайность нута при различных дозах азота (0, 20 и 40 кг/га) и режимах орошения (I1 – обильный полив, I₂ – богарный, I₃ – дополнительное орошение во время цветения, I₄ – дополнительное орошение во время цветения и завязывания семян) на плантациях нута на засушливых землях Керманшаха в западном Иране.

Результаты. Хотя внесение азота немного задержало фенологические стадии, дефицит почвенной влаги значительно ускорил цветение и созревание. Наибольшая глубина корней зафиксирована в условиях I₂ + N₄₀, а недостаток почвенной влаги увеличил длину корней. Однако количество корневых клубеньков при низкой почвенной влажности (I₂ и I₃) показало наименьшие значения: 7,30 и 6,70 соответственно. Дополнительное орошение (SI) улучшило компоненты урожая зерна по сравнению с богарой; разница в урожайности между режимами S_I и I₁ была достоверна. Наибольший вегетативный рост и урожайность зафиксированы в условиях I₁ + N₂₀ и I₁ + N40. Самые высокие значения эффективности использования воды для урожайности зерна (WUEG) отмечали в условиях I₂ + N₄₀.

Заключение. WUEG в богарных условиях была на 41%, 17% и 24% выше, чем при режимах орошения I₁, I₃ и I₄ соответственно. Наивысшая эффективность использования воды по урожайности биомассы (WUEB) получена при I₁ + N₄₀ и I₂ + N₀ или N₂₀. Хотя урожай зерна при I₄ был ниже, чем в хорошо орошаемых условиях (около 400 кг/га), из-за нехватки воды в полузасушливых регионах для мелких фермеров рекомендуется I₄ с внесением 20 или 40 кг/га азота как эффективная практика умного сельского хозяйства.

1. Andrews M., Hodge S. Climate change, a challenge for cool season grain legume crop production. In: S.S. Yadav, D.L. McNeil, R. Redden, S.A. Patil (eds). Climate Change and Man­ agement of Cool Season Grain Legume Crops. Dordrecht: Springer; 2010. p.1-9. DOI: 10.1007/978-90-481-3709-1_1

2. Ayangbenro A.S., Babalola O.O. Reclamation of arid and semi-arid soils: The role of plant growth-promoting archaea and bacteria. Current Plant Biology. 2021;25:100173. DOI: 10.1016/j.cpb.2020.100173

3. Benitez-Alfonso Y., Soanes B.K., Zimba S., Sinanaj B., German L., Sharma V. et al. Enhancing climate change resilience in agricultural crops. Current Biology. 2023;33(23):1246-1261. DOI: 10.1016/j.cub.2023.10.028

4. Bouras F.Z., Hadjout S., Haddad B., Malek A., Aitmoumene S., Gueboub F. et al. The effect of nitrogen supply on water and nitrogen use efficiency by wheat–chickpea intercropping system under rain-fed Mediterranean conditions. Agricul­ ture. 2023;13(2):338-345. DOI: 10.3390/agriculture13020338

5. Chauhan Y.S., Ryan M., Chandra S., Sadras V.O. Accounting for soil moisture improves prediction of flowering time in chickpea and wheat. Scientific Reports. 2019;9(1):7510. DOI: 10.1038/s41598-019-43848-6

6. Fernández-García P., López-Bellido L., Muñoz-Romero V., López-Bellido R.J. Chickpea water use efficiency as affected by tillage in rainfed Mediterranean conditions. Agricul­ tural Water Management. 2013;129:194-199. DOI: 10.1016/j.agwat.2013.07.022

7. Galpottage Dona W.H., Schoenau J.J., King T. Effect of starter fertilizer in seed-row on emergence, biomass and nutrient uptake by six pulse crops grown under controlled environment conditions. Journal of Plant Nutrition. 2020;43(6):879-895. DOI: 10.1080/01904167.2020.1711945

8. Gopalakrishnan S., Srinivas V., Vemula A., Samineni S., Rathore A. Influence of diazotrophic bacteria on nodulation, nitrogen fixation, growth promotion and yield traits in five cultivars of chickpea. Biocatalysis and Ag­ ricultural Biotechnology. 2018;15:35-42. DOI: 10.1016/j.bcab.2018.05.006

9. Grzebisz W., Zielewicz W., Przygocka-Cyna K. Deficiencies of secondary nutrients in crop plants – A real challenge to improve nitrogen management. Agronomy. 2022;13(1):66. DOI: 10.3390/agronomy13010066

10. Janmohammadi M., Kouchakkhani H., Sabaghnia N. The effect of supplemental irrigation and exogenous application of glycine betaine on chickpea performance in the semi-arid region. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 2024;61(2):189-199. DOI: 10.20289/zfdergi.1402726

11. Karalija E., Vergata C., Basso M.F., Negussu M., Zaccai M., Grossi-de-Sa M.F. et al. Chickpeas’ tolerance of drought and heat: Current knowledge and next steps. Agronomy. 2022;12(10):2248. DOI: 10.3390/agronomy12102248

12. Kheiri M., Kambouzia J., Deihimfard R., Yaghoubian I., Movahhed Moghaddam S. Response of rainfed chickpea yield to spatio-temporal variability in climate in the Northwest of Iran. International Journal of Plant Production. 2021;15(2):499-510. DOI: 10.1007/s42106-021-00153-5

13. Liu S., Lin X., Wang W., Zhang B., Wang D. Supplemental irrigation increases grain yield, water productivity, and nitrogen utilization efficiency by improving nitrogen nutrition status in winter wheat. Agricultural Water Management. 2022;264:107505. DOI: 10.1016/j.agwat.2022.107505

14. Mohammed A., Tana T., Singh P., Molla A. Modeling climate change impact on chickpea production and adaptation options in the semi-arid North-Eastern Ethiopia. Journal of Agriculture and Environment for Internation­ al Development. 2016;110(2):377-395. DOI: 10.12895/jaeid.20162.510

15. Mu X., Chen Y. The physiological response of photosynthesis to nitrogen deficiency. Plant Physiology and Biochemistry. 2021;158:76-82. DOI: 10.1016/j.plaphy.2020.11.019

16. Ouji A., El-Bok S., Mouelhi M., Ben Younes M., Kharrat M. Yield and yield components of chickpea (Cicer arietinum L.) as influenced by supplemental irrigation under semi-arid region of Tunisia. World Journal of Agricultural Research. 2016;4(5):153-157. DOI: 10.12691/wjar-4-5-5

17. Ryan J., Singh M., Pala M. Long-term cereal-based rotation trials in the Mediterranean region: Implications for cropping sustainability. Advances in Agronomy. 2008;97:273-319. DOI: 10.1016/S0065-2113(07)00007-7

18. Shamsi K., Kobraee S., Haghparast R. Drought stress mitigation using supplemental irrigation in rainfed chickpea (Cicer ar­ ietinum L.) varieties in Kermanshah, Iran. African Journal of Biotechnology. 2010;9(27):4197-4203.

19. Sharma S., Upadhyaya H.D., Roorkiwal M., Varshney R.K., Gowda C.L. Chickpea. In: M. Singh, H.D. Upadhyaya, I.S. Bisht (eds). Genetic and Genomic Resources of Grain Legume Im­ provement. London; Waltham, MA: Elsevier; 2013. p.81-111. Smith M.R., Rao I.M., Merchant A. Source–sink relationships in crop plants and their influence on yield development and nutritional quality. Frontiers in Plant Science. 2018;9:1889. DOI: 10.3389/fpls.2018.01889

20. Varvani H., Farhadi B.B., Sharifi M.A. Integration of Landsat 8 satellite images and MODIS sensor to estimate actual crop evapotranspiration of maize during the growing period (case study: Mahidasht, Kermanshah province). Iran – Wa­ ter Resources Research. 2019;15(1):257-266.

21. Zhang J., Wang J., Zhu C., Singh R.P., Chen W. Chickpea: Its origin, distribution, nutrition, benefits, breeding, and symbiotic relationship with Mesorhizobium species. Plants. 2024;13(3):429. DOI: 10.3390/plants13030429