بررسی اثرات سوپرجاذب و آبیاری بر خصوصیات ریشه و عملکرد گیاه ماش (Vigna radiata L.)

پژوهش‌های حبوبات ایران

مقاله 11، دوره 10، شماره 2، دی 1398، صفحه 149-162   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v10i2.68714

نویسندگان

عبدالمجید سهیل نژاد¹؛ عبدالمجید مهدوی دامغانی^{* 2}؛ هومان لیاقتی²؛ پیام پزشکپور³

¹گروه کشاورزی، دانشگاه پیام‌نور، ایران

²گروه کشاورزی اکولوژیک، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

³بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم‌آباد، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی اثرات سوپرجاذب و دور آبیاری بر خصوصیات ریشه و عملکرد گیاه ماش، آزمایشی به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌ کامل ‌تصادفی با چهار تکرار در دو منطقه (خرم‌آباد و کوهدشت) انجام شد. کرت‏های اصلی شامل دور آبیاری در سه سطح (پنج، 10 و 15 روز) و کرت‏های فرعی شامل مقادیر مختلف هیدروژول‏های سوپرجاذب آکوازورب در چهار سطح (صفر، 100، 200 و 300‌کیلوگرم در هکتار) بودند. نتایج نشان داد که کمبود آب باعث کاهش صفات حجم ریشه، وزن خشک ریشه و افزایش طول کل ریشه­ها شد، به‌طوری‌که کمترین مقدار حجم ریشه (11/3‌سانتی‌متر مکعب تک بوته) و وزن خشک ریشه (93/0‌گرم تک بوته) و بیشترین مقدار طول کل ریشه­ها (1/9‌سانتی­متر در بوته) در دور پنج روز آبیاری به‌دست آمد. کاربرد پلیمر سوپرجاذب، تمامی صفات مورد ارزیابی و عملکرد دانه را افزایش داد. بیشترین کارآیی مصرف آب (2/1‌کیلوگرم عملکرد دانه بر مترمکعب آب مصرفی) در تیمار دور آبیاری 15‌روز و مصرف 200‌کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب به‌دست آمد و کمترین مقدار (31/0‌کیلوگرم عملکرد دانه بر مترمکعب آب مصرفی) آن در تیمار دور آبیاری پنج‌روز و عدم مصرف سوپرجاذب ثبت گردید. به‌طور میانگین در هر دو منطقه بیشترین عملکرد دانه (1966‌کیلوگرم در هکتار) در تیمار دور آبیاری 10‌روز و مصرف 200‌کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب و کمترین مقدار آن (1167‌کیلوگرم در هکتار) در تیمار دور آبیاری 15‌روز و مصرف 300‌کیلوگرم در هکتار سوپرجاذب به‌دست آمد. به‌طورکلی نتایج این مطالعه نشان داد که سوپرجاذب آکوازورب در شرایط کمبود آب باعث بهبود عملکرد دانه و کارآیی مصرف آب گیاه ماش گردید و این ماده در دورهای آبی زیاد و محدودیت آب، باعث جلوگیری از اثرات منفی محدودیت آب بر عملکرد دانه گیاه ماش شد. این مطالعه مشخص کرد که مقدار بهینه کاربردی سوپرجاذب آکوازورب به‌ویژه در شرایط محدودیت آب برابر با 200‌کیلوگرم در هکتار بود و با کاربرد بیشتر از 200‌کیلوگرم سوپرجاذب در هکتار در شرایط محدودیت آب در این ماده اثرات منفی بر عملکرد دانه داشت. همچنین اگرچه برهمکنش سوپرجاذب و دور آبیاری بر صفات ریشه­ای معنی­دار نبود، ولی اثرات ساده این ماده نشان‌دهنده اثرات مثبت آب بر بهبود صفات ریشه­ای اندازه­گیری‌شده بود.

کلیدواژه‌ها

حجم ریشه؛ طول کل ریشه‌‌ها؛ عملکرد دانه؛ مناطق

مراجع

1. Alizadeh, A. (2010) Soil and Plant Water R Publications Ferdowsi University of Mashhad. 516 pp. (In Persian).
2. Alizadeh, A. 2009. Water, Soil and Plant R Astane Godse Razavi Publishers. (In Persian).
3. Arabi, Z., Kaboosi, K., Rezvantalab, N., and Torke Lalebagh, J. 2016. Effects of irrigation and super-absorbent hydrogels on morphological characteristics, yield and essential oil of anise (Pimpinella anisum L.). Journal of Crop Production 8(4): 51-66. (In Persian with English Summary).
4. Asgari, R., and Behdani, M.A. 2016. The role of superabsorbent polymers in sustainable agriculture. Zeitun 238: 20-23. (In Persian).
5. Asseng, S., Ritchie, J.T., Smucker, A.J.M., and Robertson, M.J. 1998. Root growth and water uptake during water deficit and recovering in wheat. Plant and Soil 201: 265-273.
6. Atkinson, D. 2000. Root Characteristics: Why and What to M In: Root Methods. Springer, Berlin, Heidelberg. p. 1-32.
7. Azzam, R.A.I. 1980. Tailoring polymeric gels for soilreclamation and hydroponics. Communications in Soil Science and Plant Analysis 16(10): 1123-1138.
8. Benjamin, J.G., and Nielsen, D.C. 2006. Water deficit effects on root distribution of soybean, field pea and chickpea. Field Crops Research 97: 248-253.
9. Dargahi, Y., Asghari, A., Shokrpour, M., and Rasoulzadeh, A. 2012. Effect of water deficit stress on root morphological characters in sesame cultivars. Journal of Crop Production 5(4):151-172. (In Persian with English Summary).
10. Du, Y.C., Nose, A., Wasano, K., and Uchida, Y. 1998. Responses to water stress of enzyme activities and metabolite levels in relation to sucrose and starch synthesis, the Calvin cycle and the C4 pathway in sugarcane (Saccharum) leaves. Functional Plant Biology 25(2): 253-260.
11. Fazeli Rostampour, M., Seghatoleslami, M., and Mousavi, G.H. 2011. The effect of water deficit and polymer (superabsorbent A200) on yield and water use efficiency of maize (Zea mays) in Birjand. Environmental Stress in Crop Sciences 4(1): 11-19. (In Persian).
12. Ganjeali, A., and Bagheri, A. 2011. Evaluation of morphological characteristics of root chickpea (Cicer arietinum) in response to drought stress. Iranian Journal of Pulses Research 1(2): 101-110. (In Persian with English Summary).
13. Haghighat Talab, A., and Behbahani, M.R. 2006. Model of water consumption optimization in hydroponic greenhouses by using super absorbent polymer PR3005A. In: Proceedings of the 1^st Irrigation and Drainage Network Management National Conference, Ahwaz. (In Persian).
14. Haghighi, M., Mozafarian, M., and Afifipour, Z. 2014. The effect of superabsorbent polymer and different withholding irrigation level on some qualitative and quantitative traits of tomato (Lycopersicum esculentum). Journal of Horticultural Science 28(1): 125-133. (In Persian with English Summary).
15. Islam, M.R., Hu, Y., Mao, S., Mao, J., Eneji, A.E., and Xue, X., 2011. Effectiveness of a water‐saving super‐absorbent polymer in soil water conservation for corn (Zea mays) based on eco‐physiological parameters. Journal of the Science of Food and Agriculture 91(11): 1998-2005.
16. Jahan, M., Sohrabi, R., Doayee, F., and Amiri, M.B. 2013. Effect of super absorbent water application in soil and humic acid foliar application on some agroecological characteristics of bean (Phaseolus vulgaris) in Mashhad (Iran). Journal of Agroecology 3(2): 71-90. (In Persian with English Summary).
17. Johnson, M.S., and Woodhouse, J. 1990. Effect of super absorbent polymers on efficiency of water use by cropseeding. ournal of the Science of Food and Agriculture 52: 431-434.
18. Keck, T.J., Wagent, P., Campbell, W.F., and Knighton, R.E. 1984. Effect of water andsalt stress on growth and acetylene reduction in alfalfa. Soil Science 48:1310-1315.
19. Keikha, M., Noori, M., and Keshtegar, A. 2016. Effect of salicylic acid and gibberellin on yield and yield components of Mungbean (Vigna radiata). Iranian Journal of Pulses Research 7(2): 138-151. (In Persian with English Summary).
20. Lewis, D.C., and Mcfarlane, J.D. 1986. Effect of foliar applied manganese on the growth on sunflower (Helianthus annuus) and the diagnosis of manganese deficiency by plant tissue and seed analysis. Australian Journal of Agricultual Research 37: 567-572.
21. Martınez, J.P., Ledent, J.F., Bajji, M., Kinet, J.M., and Lutts, S. 2003. Effect of water stress on growth, Na and K accumulation and water use efficiency in relation to osmotic adjustment in two populations of Atriplex halimus Plant Growth Regulation 41: 63-73.
22. Monnig, S. 2005. Watter saturated super-absorbent polymers used in high strength concrete.Otto- Graf- Journal 16: 193-202.
23. Osuagwu, G.G.E., Edeoga, H.O., and Osuagwu, A.N. 2010. The influence of water stress (drought) on the mineral and vitamin potential of the leaves Ocimum gratissimum Recent Research in Science and Technology 2010: 2: 27-33.
24. Pouresmaeil, P., Habibi, D., Mashadi Akbar Boojar, M., Tarighaleslami, M., and Khishouei, S. 2012. Effects of superabsorbent application on agronomic characters of red bean (Phaseolus vulgaris) cultivars under drought stress conditions. International Journal of Agriculture and Crop Sciences 4(24): 1874-1877.
25. Sadeghipour, O., and Aghaei, P. 2014. Investigation the effect of drought stress and magnetized water on yield and yield components of mung bean. Journal of Crop Production Research 6(1): 79-86. (In Persian with English Summary).
26. Shaban, M., Mansourifar, S., Ghobadi, M., and Ashrafi Parchin, R. 2011. Effect of drought stress and starter nitrogen fertilizer on root characteristicsand seed yield of four chickpea (Cicer arietinum) genotypes. Seed and Plant Production 4: 451- 470. (In Persian with English Summary).
27. Tongo, A., Mahdavi, A., and Sayad, E. 2014. Effect of superabsorbent polymer aquasorb on chlorophyll, antioxidant enzymes and some growth characteristics of Acaciavictoriae seedlings under drought stress. Ecopersia 2(2): 571-583.
28. Wu, L., Liu, M., and Liang, R. 2008. Preparation and properties of a double-coated slow-release NPK compound fertilizer with superabsorbent and water-retention. Bioresource Technology 99: 547-554.
29. Yazdani, F., Allahdadi, I., Akbari, G.A., and Behbahani, M.R. 2007. Effect of different rates of superabsorbent polymer (Tarawat A200) on soybean yield and yield components (Glycine max). Pajouhesh & Sazandegi 75: 167-174. (In Persian with English Summary).
30. Ziaei, A., Moghaddam, M., and Kashefi, B. 2016. The effect of superabsorbent polymers on morphological traits of rosemary (Rosmarinus officinalis) under drought stress. Journal of Greenhouse Culture Science and Technology 7(2): 99-111. (In Persian with English Summary).