تأثیر کشت برنج (Oriza sativa L.) توأم با اردک بر عملکرد، بهره‌وری آب و کنترل علف‌های هرز در نظام‌های مختلف کشت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 گروه آبیاری، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

3 گروه خاکشناسی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

تولید برنج توأم با پرورش اردک یک فناوری کشاورزی محسوب شده که می‌تواند سبب افزایش تولید برنج، کیفیت دانه و پایداری زیست‌محیطی در شالیزارها شود. بدین منظور آزمایشی برای بررسی تأثیر کاربرد توأم اردک در نظام‌های مختلف کشت برنج بر عملکرد محصول، بهره‌وری آب و کنترل فراوانی علف‌های هرز غالب شالیزاری مورد به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار طی دو سال زراعی 97-1396 و 98-1397 در مزرعه پژوهشی دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان اجرا شد. تیمارها شامل سه نظام مختلف کشت (متداول، بهبودیافته و SRI) به‌عنوان عامل اصلی و ترکیب دو سطح اردک (شاهد و 750 قطعه در هکتار) و سه سطح کنترل علف‌هرز (شاهد، یک و دو بار وجین) به‌صورت فاکتوریل به‌عنوان عامل فرعی بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که فراوانی و وزن خشک علف‌های هرز اویارسلام، سوروف، بندواش و تیروکمان آبی در تمام سطوح تیماری معنی‌دار بود. در کلیه نظام‌های کشت، کاربرد 750 قطعه اردک در هکتار همراه با یک‌بار و دوبار وجین موجب کنترل کامل اویارسلام، سوروف، بندواش و تیروکمان آبی نسبت به شرایط عدم کاربرد اردک گردید. کاربرد 750 قطعه اردک در هکتار نسبت به شرایط عدم کاربرد اردک در نظام‌های کشت متداول، بهبودیافته و SRI به‌ترتیب موجب افزایش 61/21، 80/20 و 84/30 درصد عملکرد شلتوک و نیز افزایش 80/34، 01/33 و 69/38 درصد بهره‌وری آب شد، در حالی‌که تفاوت معنی‌داری بین سطوح مختلف کنترل علف‌هرز در کاربرد 750 قطعه اردک در هکتار از نظر بهره‌وری آب دیده نشد. به‌طور کلی اردک با کنترل مناسب علف‌های هرز در مزرعه با تحرک و منقار زدن خود (موجب گل‌آلود شدن آب) و همچنین با اضافه کردن فضولات به شالیزار موجب افزایش رشد و نمو و بهبود شرایط رقابتی برنج شده و در نهایت باعث افزایش عملکرد برنج ‌گردید. با توجه به نتایج این مطالعه، انجام یک بار وجین دستی اولیه جهت کنترل بهتر علف‌های هرز غالب در نظام کشت برنج  SRIهمراه با پرورش750 قطعه اردک در هکتار می‌تواند برای بهبود نظام تولید برنج و افزایش بهره‌وری آب در شالیزارهای گیلان مناسب باشد.

کلیدواژه‌ها


  1. Abdul-Rahman, S., Saoud, I. P., Owaied, M. K., Holail, H., Farajalla, N., Haidar, M., and Ghanawi, J. 2011. Improving water use efficiency in semi-arid regions through integrated aquaculture/agriculture. Journal of Applied Aquaculture 23: 212-230.
  2. Ahmed, N., Ward, J. D., and Saint, C. P. 2014. Can integrated aquaculture-agriculture (IAA) produce “more crop per drop”?. Food Security 6 (6): 767-779.
  3. Bouman, B. A. M., Lampayan, R. M., and Tuong, T. P. 2007. Water management in irrigated rice: coping with water scarcity. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute, 54 pp.
  4. Dass, A., Chandra, S., Choudhary, A. K., Singh, G., and Sudhishri, S. 2016. Influence of field re-ponding pattern and plant spacing on rice rooteshoot characteristics, yield, and water productivity of two modern cultivars under SRI management in Indian Mollisols. Paddy Water Environ 14: 45-59.
  5. Deng, Q. H., and Pan, X. H. 2008. Effects of rice-duck mutualism on diseases insect pests and weeds and economic benefits. Journal of Anhui Agricultural Sciences 36: 7752-7755.
  6. Endriany, E. 2018. Effects of duck density and foraging frequency on rice production systems in East Java, Indonesia. MSc Thesis, University of  Wageningen, The Netherlands 35PP.
  7. FAO, 2018. FAO statistical database. Available at: www.fao.org.
  8. Farooq, M., Kobayashi, N. K., Wahid, A., Ito, O., and Basra, S. M. A. 2009. Strategies for producing more rice with less water. Advance Agron 101: 351-388.
  9. Flohre, A., Rudnick, M., Traser, G., Tscharntke, T., and Eggers, T. 2011. Does soil biota benefit from organic farming in complex vs. Simple Landscapes Agriculture, Ecosystems and Environment 141 (1-2): 210-214.
  10. Furuno, T. 1996. Significance and practice of integrated rice cultivation and duck farming-sustainable agriculture. Kyushu International Center, Japan International Cooperation Agency and Kitakyushu Forum on Asian Women. pp. 12.
  11. Hedayatipour, A., and Bahrami, M. 2007. The effect of padding frequency on specific apparent weight and water permeability and rice yield in paddy feilds. Third Student Conference on Agricultural Machinery Engineering, Shiraz University.
  12. Hossain, S., Sugimoto, H., Uddin Ahmed, G. J., and Islam, M. R. 2004. Effect of integrated rice-duck farming on rice yield, farm productivity, and rice-provisioning ability of farmers. Asian Journal of Agriculture and Development 2 (1): 79-86.
  13. Huang, Z., Tang, X., Wang, Y., Chen, M., Zhao, Z., Duan, M., and Pan, S. 2012. Effects of increasing aroma cultivation on aroma and grain yield of aromatic rice and their mechanism. Scientia Agricultura Sinica 45 (6): 1054-1065
  14. Kumar, A., Nayak, A. K., Das, B. S., Panigrahi, N., Dasgupta, P., Mohanty, S., Kumar, U., Panneerselvam, P., and Pathak, H. 2019. Effects of water deficit stress on agronomic and physiological responses of rice and greenhouse gas emission from rice soil under elevated atmospheric CO2. Science of the Total Environment 650: 2032-2050.
  15. Lamour, A., and Lotz, L. A. P. 2007. The importance of tillage depth in relation to seedling emergence in stale seedbeds. Ecological Modeling 201 (3-4): 536-546.
  16. Li, M., Li, R., Liu, S., Zhang, J., Luo, H., and Qiu, S. 2019. Rice-duck co-culture benefits grain 2-acetyl-1-pyrroline accumulation and quality and yield enhancement of fragrant rice. The Crop Journal 7: 419-430.
  17. Liang, K., Zhang, J., Song, C., Luo, M., Zhao, B., Quan, G., and An, M. 2014. Integrated management to control golden apple snails (Pomacea canaliculata) in direct seeding rice fields: An approach combining water management and rice-duck farming. Agroecology and Sustainable Food Systems 38: 264-282.
  18. Long, P., Huang, H., Liao, X., Fu, Z., Zheng, H., Chen, A., and Chen, C. 2013. Mechanism and capacities of reducing ecological cost through rice–duck cultivation. Journal of the Science of Food and Agriculture 93: 2881-2891.
  19. Lopes, A. R., Faria, C., Fernandez, A. P., Cepeda, C. T., Manaia, C. M., and Nunes, O. C. 2011. Comparative study of the microbial diversity of bulk paddy soil of two rice fields subjected to organic and conventional farming. Soil Biology and Biochemistry 43: 115-125.
  20. Lu, J. X., Zhang, J. E., and Huang, Z. X. 2005. Anauxiliary control methodof rice–duck farming system leaf roller: the rope scraping of rice tail. China Rice 3: 39-46.
  21. Ministry of Agriculture. 2018. Programs and Achievements. Achievements of the agricultural sector in the twelfth government. Available at: http://www.pr.maj.ir/portal/Home/. (in Persian).
  22. Mohammadi, M., Pirdashti, H., Aqajani mazandarani, M., and Musavi taghany, S. Y. 2012. Performance evaluation as an agent of biological diversity and density of duck weed in cultivated rice combination- ducks. Journal of Agricultural Ecology 4 (4): 335-346. (in Persian with English abstract).
  23. Molden, D., Oweis, T., Steduto, P., Bindraban, P., Hanjra, M. A., and Kijne, J. 2010. Improving agricultural water productivity: between optimism and caution. Agricultural Water Management 97: 528-535.
  24. Monaco, F., and Sali, G. 2018. How water amounts and management options drive Irrigation Water Productivity of rice. A multivariate analysis based on field experiment data. Agricultural Water Management 195: 47-57.
  25. Nayak, A., and Biswal, S. 2018. Performance of Rice in Modified Conventional System over System of Rice Intensification (SRI). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 6: 2163-2168.
  26. Qu, J. L. 2010. Research on rice-duck commensalisms to control weed and Pests. Heilongjiang Agricultural Science 6: 67-69.
  27. Quan, G. M., Zhang, J. E., Teng, L. L., Chen, R., and Xu, R. B. 2008. Effects of integrated Rice-duck farming on rice root growth. Journal South China Agricultural University 29: 1-5.
  28. Randriamibarisoa, R. P. 2002. Research results on biological nitrogen fixation with the system of rice intensification. Proceedings of an International Conference on the system of rice intensification (SRI) held in Sanya, china.
  29. Randriamiharisoa, R., Barison, J., and Uphoff, N. 2007. Soil biological contributions to the system of rice intensification. Cornell International Institute for Food, Agriculture and Development.
  30. Rao, K. V. R., Gangwar, S. K., Chourasia, L. B. R., and Soni, K. A. 2017. Effects of drip irrigation system for Enhancing Rice. Yield Under System of Rice Intensification Management. Applied Ecology and Environmental Research 15: 487-495.
  31. Rehman, H. U., Aziz, T., Farooq, M., Wakeel, A., and Rengel, Z. 2012. Zinc nutrition in rice production systems: a review. Plant and Soil 361 (1-2): 203-226.
  32. Roderick, M., Florencia, G. R., Rodriguez, G. D. P., Lampayan, R. M., and Bouman, B. A. M. 2011. Impact of the alternate wetting and drying (AWD) water-saving irrigation technique: Evidence from rice producers in the Philippines. Food Policy 36 (2): 280-288.
  33. Sepaskhah, A. R., Tavakko, A. R., and Mosavi, F. 2006. Preciples and application of deficit irrigation. Iranian National Committee of Irrigation and Drainage Press, 1th Ed. 288 pp. (in Persian).
  34. Sheng, F., Cao, C., and Li, C. 2018. Integrated rice-duck farming decreases global warming potential and increases net ecosystem economic budget in central China. Environmental Science and Pollution Research 23: 22744-22753.
  35. Singh, Y., Humphreys, E., Kukal, S. S., Singh, B., Kaur, A., Thaman, S., Prashar, A., Yadav, S., Timsina, J., Dhillon, S. S., and Kaur, N. 2009. Crop performance in permanent raised bed rice-wheat cropping system in Punjab, India. Field Crops Research 110 (1): 1-20.
  36. Styger, E., Attaher, M. A., Guindo, H., Ibrahim, H., Diaty, M., Abba, I., and Traore, M. 2011. Application of system of rice intensification practices in the arid environment of the Timbuktu region in Mali. Paddy and Water Enviroment 9: 137-144.
  37. Tabbal, D. F., Bouman, B. A. M., Bhuiyan, S. I., Sibayan, E. B., and Sattar, M. A. 2002. On-farm strategies for reducing water input in irrigated rice; case studies in the Philippines. Agricultural Water Management 56: 93-112.
  38. Teng, Q., Hu, X. F., Cheng, C., Luo, F., Xue, Y., Jiang, Y., Mu, Z., Liu, L., and Yang, M. 2016. Ecological effects of rice-duck integrated farming on soil fertility and weed and pest control. Journal of Soils and Sediments 16: 2395-2407.
  39. Thakur, A. K., Sreelata Rath, D. U., and Patil Ashwani, K. 2011. Effects of rice plant morphology and phsiology of water and associated management practices of the system of rice intensification and their implications for crop performance. Paddy and Water Enviroment 9: 13-24.
  40. Tojo, S., Yoshizawa, M., Motobayashi, T., and Watanabe, K. 2004. Effects of loosing Aigamo ducks on the growth of rice plants, weeds, and the number of arthropods in paddy fields. Weed Biology and Management 7: 38-43.
  41. Uphoff, N. 2005. Features of the system of rice intensification (SRI) apart from increases in yield. Cornell  international institute for food, Agriculture and development.
  42. Vergara, B. S., puranabhavung, S., and Lilis, R. 1965. Faktors determining the growth duration of rice varieties. Phyton 22: 177-185.
  43. Wei, H., Bai, W., Zhand, J., Chen, R., Xiang, H., and Quan, G. 2019. Integrated Rice-Duck Farming Decreases Soil Seed Bank and Weed Density in a Paddy Field. Agronomy Journal 9 (5): 259
  44. Yang, H., YU, D., Zhou, J., Zhai, S., Bian, X., and Weih, M. 2018. Rice-duck co-culture for reducing negative impacts of biogas slurry application in rice production systems. Journal of Environmental Management 213: 142-150.
  45. Yu, S. M., Ouyang, Y. N., Zhang, Q. Y., Peng, G. D., Xu, H., and Jin, Q. Y. 2005. Effects of rice-duck farming system on Oryza sativa growth and its yield. Chinese Journal of Applied Ecology 16 (7): 1252-1256.
  46. Zhang, J. 2013. Progresses and perspective on research and practice of rice-duck farming in China. Chinese Journal of Eco-Agriculture 1: 70-79
  47. Zhang, J. E., Xu, R., Chen, X., and Quan, G. 2009. Effects of duck activities on a weed community under a Transplanted rice-duck farming system in southern China. Weed Biology and Management 9: 250-257.
  48. Zhang, J., Quan, G., Huang, Z., and Luo, S. 2013. Evidence of duck activity induced anatomical structure change and lodging resistance of rice plant. Agroecology and Sustainable Food Systems 37: 975-984.