پاسخ توده‌های بومی گیاه دارویی شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.) به کاربرد بیوچار در شرایط کم‌آبیاری

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 3، دوره 11، شماره 2 - شماره پیاپی 40، تیر 1398، صفحه 403-415   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v11i2.67531

نویسندگان

زهرا بیطرفان¹؛ حمید رضا اصغری^{* 1}؛ طاهره حسنلو²؛ احمد غلامی¹؛ فواد مرادی²

¹گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

²گروه فیزیولوژی مولکولی، پژوهشگاه بیوتکنولـوژی کشـاورزی، کـرج، ایران

چکیده

به‌منظور بررسی تأثیر کاربرد بیوچار بر رشد و عملکرد توده‌های بومی گیاه دارویی شنبلیله (Trigonella foenum-graecum L.) در شرایط کم‌آبیاری، آزمایشی در سال 1394 در مزرعه‌ی تحقیقاتی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران در شهر کرج اجرا گردید. بدین منظور شش توده‌ی بومی پاکوتاه دزفول، شوشتر، اردستان، رهنان، یزد و خمینی‌شهر در شرایط عدم‌کاربرد و کاربرد بیوچار در دو دور آبیاری 4 و 8 روز  با استفاده از آزمایش اسپلیت پلات فاکتوریل درقالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد کاربرد بیوچار در هر دو دور آبیاری عملکرد دانه، وزن صد دانه و تعداد شاخه‌ی اصلی و فرعی در بوته را افزایش می‌دهد. با وجود پاسخ متفاوت توده‌ها، اثر کاهشی افزایش دور آبیاری بر عملکرد دانه، وزن صد دانه، ارتفاع بوته و تعداد شاخه‌ی اصلی و فرعی در بوته در تمام توده‌ها مشاهده شد. میانگین تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف تحت تأثیر اثرات متقابل تیمارها قرار نگرفتند. روند مشابه تغییرات وزن صد دانه و عملکرد دانه تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی نشان می‌دهد که کاربرد بیوچار عملکرد را با افزایش وزن دانه، تا با افزایش تعداد غلاف در بوته و تعداد دانه در غلاف، افزایش داده است. در میان توده‌ها، رهنان بیشترین عملکرد دانه، وزن صد دانه و تعداد غلاف در بوته را به خود اختصاص داد.

کلیدواژه‌ها

اکوتیپ؛ بیوچار؛ دور آبیاری؛ شنبلیله؛ عملکرد و اجزای عملکرد

مراجع

Ahmadi, M.R., and Javidfar, F. 2000. Evaluation and drought tolerance improvement methods in oil species of Brassica genus. Agricultural Research and Education Organization Press, Karaj, Iran.(In Persian)

Akhtar, S.S., Li, G., Andersen M.N., and Liu, F. 2014. Biochar enhances yield and quality of tomato under reduced irrigation. Agricultural Water Management 138: 37-44.

Angus, J.F., and Van Herwaarden, A.F. 2001. Increasing water use and water use efficiency in dryland wheat. Agronomy Journal 93: 290-298.

Artiola, J.F., Craig R., and Robert, F. 2012. Effects of a biochar-amended alkaline soil on the growth of Romaine lettuce and bermudagrass. Soil Science 177: 561-570.

Atkinson, C.J., Fitzgerald, J.D., and Hipps, N.A. 2010. Potential mechanisms for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: a review. Plant and soil 337: 1-18.

Baradaran, R., Shokhmgar, M., Mosavi, G., and Arazmjo, E. 2013. Effects of irrigation interval and nitrogen on seed yield and yield components of fenugreek (Trigonella foenum graecum). Journal of Horticultural Sciences 27(3): 295-300.

Basso, A.S., Miguez, F.E., David, A.L., Robert, H., and Westgate, M. 2013. Assessing potential of biochar for increasing water-holding capacity of sandy soils. GCB Bioenergy 5(2): 132-143.

Brodowski, S., Amelung, W., Haumaier, L., and Zech, W. 2007. Black carbon contribution to stable humus in German arable soils. Geoderma 139:220-228.

Chan, K.Y., Van Zwieten, L., Meszaros, I., Downie, A., and Joseph, S. 2007. Agronomic values of greenwaste biochar as a soil amendment. Australian journal of soil research 45: 629.

Deng, X.P., Shan, L., Zhang, H., and Turner, N.C. 2006. Improving agricultural water use efficiency in arid and semiarid areas of china. Agricultural water management 80: 23-40.

De Jesus, W.C., Do Vale, F.X.R., Coelho, R.R., and Costa, L.C. 2001. Comparison of two methods for estimating leaf area index on common bean. Agronomy Journal 93: 989-991.

FAO. 2006. World reference base for soil resources 2006. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 128 pp.

FFTC. 2007. Managing the carbon cycle. Katanning workshop 21-22 March 2007. WWW.amazingcarbon.com.

Glaser, B., Lehmann, J., and Zech, W. 2002. Ameliorating physical and chemical properties of highly weathered soils in the tropics with charcoal- a review. Biology and Fertility of Soils 35: 219-230.

Haefele, S.M., Konboon, Y., Wongboon, W., Amarante, S., Maarifat, A.A., Pfeiffer, E.M., and Knoblauch, C. 2011. Effect and fate of biochar from rice residues in rice-based systems. Field Crops Research 121: 430-440.

Harris, P., 1999. On charcoal. Interdisciplinary Science Reviews 24: 301-306.

Hatfield, J.L., Sauer, T.J., and Prueger, J.H. 2001. Managing soils to achieve greater water use efficiency: a review. Agronomy Journal 280: 271-280.

Howell, T.A. 2001. Enhancing water use efficiency in irrigated agriculture. Agronomy journal 93: 281-289.

Jeffery, S., Verheijen, F.C., Van Der Velde, M., and Bastos, C. 2011. A quantitative review of the effects of biochar application to soils on crop productivity using meta-analysis. Agriculture, Ecosystems, and environment 144:175-187.

Kuhlbusch, T.A.J., and Crutzen, P.J. 1995. Toward a global estimate of black carbon in residues of vegetation fires representing a sink of atmospheric CO2 and a source of O2. Global Biogeochemical Cycles 9: 491-501.

Kuzentsov, V.I., and Shevykova, N.I. 1999. Proline under stress: Biological role, metabolism, and regulation. Russian Journal of Plant Physiology 46: 274-287.

Laird, D., Fleming, P., Davis, D.D., Horton, R., Wang, B., and Karlen, D.L. 2010. Impact of biochar amendments on the quality of a typical Midwestern agricultural soil. Geoderma 158: 443-449.

Lehmann, J., and Rondon, M. 2006. Bio-char soil management on highly weathered soils in the humid tropics. In: N. Uphoff , N., Ball,. A.S., Palm, C., Fernandes, E., Pretty, J., Herrren, H., Sanchez, P., Husson, O., Sanginga, N., Laing, M., and Thies, J. (eds.) Biological Approaches to Sustainable Soil Systems, CRC Press, Boca Raton, FL, pp 517-530.

Lehmann, J., Gaunt, J., and Rondon, M. 2006. Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems – a review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 11: 403-427.

Lehmann, J., Kern, D.C., Glaser, B., and Woods, W.I. 2003. Amazonian Dark Earths: Origin, Properties, Management, Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, The Netherlands. P. 105-124.

Lehmann, J., Rillig, M.C., Thies, J., Masiello, C.A., Hockaday, W.C., and Crowley, D. 2011. Biochar effect on soil biota- a review. Soil biology and biochemistry 43: 1812-1836.

Mandal, B.K., Ray, P.K., and Dasgupta, S. 1986. Water use by Wheat, Chickpea and Mustard grown as sole crops and intercrops. Indian Journal of Agricultural Sciences 56: 187-193.

Novak, J.M., Lima, I., Xing, B.S., Gaskin, J.W., Steiner, C., Das, K.C., Ahmedna, M., Rehrah, D., Watts, D.W., Busscher, W.J., and Schomberg, H. 2009. Characterization of designer biochar produced at different temperatures and their effects on a loamy sand. Annals of Environmental Science 3: 195-206.

Oguntunde, P.G., Abiodun, B.J., Ajayi, A.E., and Van De Giesen, N. 2008. Effects of charcoal production on soil physical properties in Ghana. Journal of Plant Nutrition and Soil Science 171: 591-596.

Oki, T., and Kanae, S. 2006. Global hydrological cycles and world water resources. Science (New York, N.Y.), 313 (August 25), 1068-1072.

Seetseng, K.A. 2008. Effect of water application and plant density on canola (Brassica napus L.) in the free state. M.S. thesis, University of the Free State Bloemfontein.

Sinclair, T.R., Gilbert, R.A., Perdomo, R.E., Shine JR J.M., Powell, G., and Montes, G. 2004. Sugarcane leaf area development under field conditions in Florida, USA. Field Crops Research 88: 171-178.

Sohi, S.P., Krull, E., Lopez-Capel, E., and Bol, R. 2010. A review of biochar and its use and function in soil. Advances in Agronomy 105: 47-82.

Sreevalli, Y., Baskaran, K., Chandrashekara, R.S, and Kulkarni, R.N. 2001. Preliminary observations on the effect of irrigation frequency and genotypes on yield and alkaloid concentration in periwinkle. Journal of Medicinal and Aromatic plant Science 22: 356-358.

Streubel, J.D., Collins, H.P., Garcia-Perez, M., Tarara, J., Granatstein, D., and Kruger, C.E. 2011. Influence of contrasting biochar types on five soils at increasing rate of application. Soil Biology & Biochemistry 75: 1402-1413.

Ueckert, D.N., Whigham, T.L., and Spears, B.M. 1978. Effect of soil burning on infiltration, sediment, and other soil properties in mesquite: tobosagrass community. Journal of range management 31: 420-425.

Yamato, M., Okimori, Y., Wibowo, I.F., Anshori, S., and Ogawa, M. 2006. Effects of the application of charred bark of Acacia mangium on the yield of maize, cowpea, peanut and soil chemical properties in south Sumatra, Indonesia. Soil Science and Plant Nutrition 52: 489-495.