Effects of Water Stress and Different Potassium Levels on Yield, Water Use Efficiency and Harvest Index in Potato

Document Type : Research Article

Authors

1 Member of Academic Staff, Department of Seed and Plant Improvement, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Mashhad, Iran

2 Instructor, Department of Seed and Plant Improvement, Khorasan Razavi Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Mashhad, Iran

Abstract

In order to investigate the effects of water stress and potassium fertilizer on yield, yield components, economic water use efficiency (EWUE), biologic water use efficiency (BWUE) and harvest index (HI) of potato var. Aola, used furrow irrigation with different irrigation intervals. This research was conducted in split plots experiment based on randomized complete block design with three replications. Main plots consisted of three treatments of water stress, after 100 mm (light deficit) and 130 mm (severe deficit) evaporation from class A pan along with control (without deficit) and sub plots to five levels of potassium fertilizer with five levels i.e. 0, 62.5, 125, 187.5, and 250 kg.ha-1 K2O were applied. Water stress with three levels i.e. irrigation after 70 mm (without deficit), 100 (light deficit) and 130 (severe deficit) evaporation from class-A pan and potassium with five levels i.e. 0, 62.5, 125, 187.5, and 250 kg.ha-1 K2O were investigated. Sever deficit decreased tuber yield, tuber number per plant, average tuber weight, tuber and total dry matter, HI and EWUE but increased BWUE of potato. The highest amount of BWUE and EWUE were 893 and 631.1 g.m-3 respectively that resulted from light deficit. The highest amount of other traits that resulted from without deficit. The amount of all traits increased in higher levels of potassium. The highest amounts of yield (23.62 t.ha-1), average tuber weight (39.89 g), tuber dry matter (6.38 t.ha-1), total dry matter (871.60 g.m-2), HI (%71.2), BWUE (871.1 g.m-3) and EWUE (617.4 g.m-3) resulted from 250 kg.ha-1 K2O.

Keywords

Main Subjects

References

اخوان، س.، مصطفی‌زاده‌فرد، ب.، موسوی، س. ف.، قدمی‌فیروزآبادی، ع. و بهرامی، ب. 1384. تأثیر مقدار و روش آبیاری بر عملکرد، اجزای عملکرد و کیفیت سیب‌زمینی رقم آگریا. پژوهش کشاورزی، آب، خاک و گیاه در کشاورزی. 5 (2): 40-27.
افشار، ع.، نشاط، ع. و افشارمنش، غ. ر. 1390. تأثیر رژیم آبیاری و کود دامی بر کارآیی مصرف آب و عملکرد سیب‌زمینی در جیرفت. مجله حفاظت منابع آب و خاک. 1: 75-63.
باغانی، ج. 1388. آرایـش کاشت و مقادیر آب در زراعت سیب زمـینی با آبیاری قطره­ای در مـشهد. نشـریه آب و خـاک. 23 (1): 159-153.
بی‌‌نام. 1390. آمار نامه کشاورزی سال زراعی 89-1388. وزارت جهاد کشاورزی، اداره کل آمار و اطلاعات.
بهراملو، ر. و ناصری، ر. 1389. تأثیرپذیری کارآیی مصرف آب و عملکرد سیب‌زمینی رقم سانته از آبیاری محدود. مجله آبیاری و زهکشی ایران. 4 (1): 98-90.
حسینی، ا.، خورشیدی بنام، م. ب.، حسن‌پناه، د.، میرشکاری، ب. و اجلی، ج. 1388. تأثیر هومات پتاسیم بر عملکرد سه رقم سیب‌زمینی در منطقه اردبیل تحت شرایط نرمال و کم‌آبی. مجله علوم کشاورزی. دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز. 11: 26-15.
حمزه‌ای، ج.، رحیم‌زاده خویی، ف.، قاسمی گلعذانی، ک. و مقدم، م. 1384. واکنش سه رقم سیب‌زمینی به مقادیر متفاوت آب آبیاری. مجله دانش کشاورزی. 15 (2): 75-65.
خسروی‌فر، س.، یارنیا، م.، خورشیدی بنام، م. ب. و حسین‌زاده مقبلی، ا. ه. 1387. اثر پتاسیم بر تحمل به خشکی سیب­زمینی آگریا. خلاصه مقالات دهمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران. صفحه 358.
رضایی، ع. و سلطانی، ا. 1383. زراعت سیب‌زمینی. ترجمه. چاپ چهارم. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. 179 صفحه.
سبحانی، ع. ر.، رحیمیان، م. ح. و شرایعی، پ. 1387. بررسی اثرات متقابل آب آبیاری و پتاسیم بر عملکرد میوه و کارآیی مصرف آب گوجه­فرنگی. خلاصه مقالات اولین کنگره ملی فناوری تولید و فرآوری گوجه­فرنگی. مشهد. صفحه 27.
سرمدنیا، غ. و کوچکى، ع. 1368. جنبه‏هاى فیزیولوژیکى زراعت دیم. انتشارات جهاد دانشگاهى مشهد. 424 صفحه.
شایان‌نژاد، م. و محرری، ع. 1389. تأثیر تنش آبی بر خصوصیات کیفی گندم و سیب زمینی در شهرکرد. مجله پژوهش آب در کشاورزی. 24 (1): 71-65.
شیرانى‌راد، ا. ح. 1377. بررسى اکوفیزیولوژیکى همزیستى قارچ میکوریز و سیکولار آربوسکولار با گندم و سویا. پایان­نامه دکترى رشته زراعت. دانشگاه آزاد اسلامى واحد علوم و تحقیقات. 161 صفحه.
عزیزى، م. 1377. اثر رژیم‌هاى مختلف آبیارى و کود پتاسیم بر خصوصیات زراعى، فیزیولوژیکى و بیوشیمیایى سویا. پایان­نامه دکترى رشته زراعت. دانشگاه فردوسى مشهد. 143 صفحه.
قنبری، ا.، فربودی، م.، علیمحمدی، ر.، فرامرزی، ع.، جمشیدی، س. و شمس‌پور، ش. 1386. بررسی تأثیر سولفات پتاسیم بر خصوصیات کمی و کیفی سیب زمینی رقم آگریا و ساتینا در منطقه میانه. مجله دانش نوین کشاورزی. 6: 79-69.
ناخدا، ب. 1375. بررسى اثرات تنش کم‏آبى و برش بر شاخص­هاى رشد و عملکرد کمى و کیفى ارزن علوفه‏اى نوتریفید. پایان­نامه کارشناسى‌ارشد زراعت. دانشگاه تربیت مدرس. 244 صفحه.
Abd El-Latif, K. M., Osmam, E. A. M., Abdullah, R. and Abd el Kader, N. 2011. Response of potato plants to potassium fertilizer rates and soil moisture deficit. Advances in Applied Science Research, 2 (2): 388-397.
Ati, A. S., Iyada, A. D. and Najim, S. M. 2012. Water use efficiency of potato (Solanum tuberosum L.) under different irrigation methods and potassium fertilizer rates. Annals of Agricultural Science, 57 (2): 99-103.
Beukema, H. P. and Vander Zaag, D. E. 1990. Introduction to potato production. Pudoc. Wageningen, 40-110.
Burton, W. G. 1989. The Potato. Longman Scientific Technical, pp: 85-320.
Demagante, A. L., Harris, D. M. and Vander Zaag, P. 1996. Variation among clonal lines of potato in response to irrigation regimes in an isohyderthermic environment. Field Crop, 47 (2-3): 191-200.
Hassan, A. A., Sarkar, A. A., Ali, M. H. and Karim, N. N. 2002. Effect of deficit irrigation at different growth stage on the yield of potato. Pakistan Journal of Biological Sciences. 5 (2):128-134.
Howell, T. A., Evett, S. R., Tolk, J. A., Schneider, A. D. and Steiner, J. L. 1996. Evapotranspiration of corn-Southern High Plains. In: Proceeding of the Conference on International Evapotranspiration and irrigation Schedule. ASAE, San Antonio, TX, pp. 381-387.
Jefferies, R. A. and MacKerron, D. K. L. 1993. Responses of potato genotypes to drought. II. Leaf area index growth and yield. Annals of Applied Biology, 122: 105-112.
Jefferies, R. A. 1992. Effect of drought on chlorophyll fluorescence in potato (Solanum tuberosum L.) II. Relations between plant growth and measurements of fluorescence. Potato Research, 35: 35-40.
Karafyllidis, D. I., Stavropouloso, N. and Georgakis, D. 1996. The effect of water stress on the yielding capacity of potato crops and subsequent performance of seed tubers. Potato Research, 39: 153-163.
Khan, M. S., Rahman, M., Shaha, U. K. and Kabir, H. 1991. Response of potato to irrigation to varying nitrogen levels. Journal of Indian Potato Association, 18 (1-2): 27-34.
Lynch, D. R., Foroud, N., Kozub, G. C. and Farries, B. C. 1995. The effect of moisture stress at three growth stages on the yield, components of yield and processing quality of eight potato varieties. American Potato Journal, 72: 375-385.
Mackerron, D. K. L. and Jefferies, R. A. 1994. Seasonal and ontogenetic changes in water use efficiency in potato as indicated by isotope discrimination. Aspects of Applied Biology, 38: 101-111.
Nagaz, K., Masmoudi, M. M. and Mechlia, N. B. 2007. Soil salinity and yield of drip –irrigated potato under different irrigation regimes with saline water in arid conditions of Southern Tunisia. Journal of Agronomy, 6 (2): 324-330.
Navalawala, B. N. 1991. Water logging and its related issues in India. Journal of Irrigation Power, 1: 55-64.
Shimshi, D. and Susnoschi, M. 1985. Growth and yield studies of potato development in a semi-arid regions. 3-Effect of water stress and amounts of nitrogen top dressing on physiological indice and on tuber yield and quality of several cultivars. Potato Research, 28: 177-191.
Sing, N. P. and Sinka, S. K. 1997. Water use efficiency in crop production. In: Water requirement and irrigation management of crops in India, ed. Water technology center. Pp, 289-335. Indian Agricultural Research Institute. New Delhi.
Youssef, Y. A., El-Maziny, M. Y., Abdalla, S. A., Meleha, M. E. and Abdel Raheem, H. A. 2007. Effect of water stress and potassium fertilization on yield quantity and quality of potato. African Crop Science Conference Proceedings, 8: 445-455.
Yuan, B. Z., Nishiyama, S. and Kang, Y. 2003. Effect of different irrigation regimes on the growth and yield of drip irrigated potato. Agricultural Water Management, 63: 153-167.

Files

Share

How to cite

Statistics