DRY MATTER PRODUCTION, SEED YIELD AND WATER
USE EFFICIENCY OF SOME GRAIN LEGUMES
GROWN UNDER DIFFERENT WATER REGIMES
USING NUCLEAR TECHNIQUE *

HARB, O.M.S.⁽¹⁾,  SALEM, M.S.A.⁽¹⁾, ABDALLA, A.A.⁽²⁾
and ABD-EL WAHED, N.M.⁽²⁾

(1)  Department of Agronomy, Faculty of Agriculture, Al-Azhar University,

       Cairo, Egypt and (2) Department of Plant Researches, Nuclear Research Centre, Atomic Energy Authority, Cairo, Egypt.

Key words: Seed yield, Grain legumes, Water regimes, Nuclear techniques.

إنتاج المادة الجافة و محصول البذور و كفاءة استخدام الماء لبعض البقوليات النامية تحت مستويات مختلفة لماء الرى باستخدام التقنية النووية

أسامه محمد سعد الدين حرب و محمد شيرين أبو سالم وعبد الله عبد الغنى عبد الله
و نور الدين محمد عبد الواحد

خلاصـــة

أجريت تجربتان حقليتان بالمزرعة التجريبية التابعة لمركز البحوث النووية بهيئة الطاقة الذرية بأنشاص خلال موسمى نمو 2002 و 2004 وذلك لتقييم الاستجابة لإنتاج المادة الجافة، محصول الحبوب، كفاء استخدام الماء والخواص الجذرية لثلاثة أنواع من البقوليات وهم لوبيا العلف، فول الصويا وفول المانج النامية فى أرض رملية مستصلحة بإضافة الطفلة كمحسن طبيعي للأرض الرملية وباستخدام نظام الرى بالرش والذى يعطى كميات مختلفة من ماء الرى على جانبى الخط الرئيسى للرشاشات كلما بعدنا عنه بزاوية قائمة وهى الرى الكامل، ورى متوسط والإجهاد المائى القاسى. 

 أوضحت النتائج أن الرى الأمثل أعطى أعلى قيمة للمحتوى من المادة الجافة للأفرع عند مرحلة الإزهار ومحصول المادة الجافة عند الحصاد وذلك لثلاثة أنواع من البقوليات تحت الدراسة. أدى الإجهاد المائى الى خفض محصول البذرة معنوياً لكل أنواع البقوليات المختبرة ولكن يرجع معظم النقص فى محصول البذور للأنواع النباتية المختبرة تحت ظروف الإجهاد الرطوبى الى نقص القرون.  لوحظ ان عدد القرون، عدد البذور بالقرن وكذلك وزن ألف حبة تأثرت معنوياً بالإجهاد الرطوبى.

كانت أعلى قيمة لكفاءة استخدام الماء لمحصول الحبوب ومحصول المادة الجافة. تم الحصول عليها بتعرض نباتات البقوليات المختبرة للمستوى المتوسط للإجهاد الرطوبى فى حين كانت أقل قيمة لكفاءة استخدام الماء تم الحصول عليها نتيجة تعرض النباتات للإجهاد الرطوبى القاسى، فى حين كانت هناك فروق معنوية لكفاءة استخدام الماء مع الأنواع النباتية المختبرة.  وقد لوحظ أن فول المانج أعطى أعلى قيمة لكفاءة استخدام الماء نتيجة تعرضه للإجهاد الرطوبى ثم يليه فول الصويا فى حين أن علف اللوبيا أظهر أقل قيمة لكفاءة استخدام الماء.

زاد تعمق الجذور تحت ظروف الإجهاد الرطوبى القاسى مقارنة بالرى الأمثل والإجهاد الرطوبى المتوسط لكل أنواع البقوليات المختبرة. كان فول المانج أكثر أنواع البقوليات تعمقاً للجذور تحت ظروف الإجهاد الرطوبى القاسى فى حين كانت اللوبيا أقل تعمقاً للجذور تحت ظروف الإجهاد الرطوبى. كانت نسبة الجذور فى الـ 60 سم لقمة القطاع منخفضة تحت الإجهاد المائى القاسى عنه فى ظروف الرى الأمثل وذلك لجميع أنواع البقوليات المختبرة ولوحظ أن فول المانج وعلف اللوبيا كانا أكثر أقلمة للإجهاد المائى القاسى عن فول الصويا.

ABSTRACT

Two field experiments were performed in the experimental farm at the Atomic Energy Authority, Inshas, Egypt, during 2002 and 2004 growing seasons to evaluate the responses of dry matter production, seed yield, water use efficiency and root characteristics for three legumes species, i.e. soybean (Glycine max cv. clark), cowpea (Vigna unguiculata cv. Kafr El-Sheikh) and mungbean (Vigna radiate cv. kawmy 1) grown on a new reclaimed sandy soil under different water regimes. The experiments were laid out using a single line source sprinkler irrigation system which allows a gradual variation of irrigation water, i.e. full irrigation (W1), medium water stress (W2) and severe water stress (W3).  The obtained results indicated that normal irrigation (W1) gave the highest above ground dry matter production at flowering stage and total dry matter yield at maturity for the tested legumes. Water stress decreased significantly seed yields for all the tested legume seeds.  The seed yield of normal watering condition treatment (W1) out yielded seed yield of those irrigated with medium water stress (W2) and severe water stress (W3).  Mungbean and cowpea were more adapted to severe water stress than soybean.  Most of the reduction in yield arose from a decrease in pod number. Pod number, number of seeds per pod and the thousand seed weight were significantly affected by water stress.

The highest water use efficiency based on seed yield or dry matter yield were obtained by exposing the legume plants to medium water stress (W2), while the lowest value was obtained by exposing the plants to severe water stress (W3).  There were significant differences in WUE among the tested species, whereas, mungbean showed the highest value in response to water stress, followed by soybean while cowpea showed the lowest value of water use efficiency. 

Rooting depth was increased under the severe water stress treatment as compared with well watered condition in the tested legume plants.  Mungbean had the deepest root in response to severe water stress (W3) while cowpea having the shallowest rooting depth.  The proportion of roots in the top 60 cm of the profile was lower under severe water stress than under well watered condition for all the tested legume species.