اثر غلظت‌های نانوسیلیکون و کودهای زیستی بر عملکرد و دوره پر شدن دانه گندم در رژیم‌های مختلف آبیاری

پژوهشهای زراعی ایران

دوره 19، شماره 1 - شماره پیاپی 61، فروردین 1400، صفحه 91-105   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2021.67258.0

نویسندگان

فرناز احمدی نورالدین وند^{* 1}؛ رئوف سیدشریفی¹؛ سید عطااله سیادت²؛ راضیه خلیل زاده³

¹گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه محقق اردبیلی

²گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

³گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه ارومیه

چکیده

به منظور بررسی اثر نانوسیلیکون و کودهای زیستی بر عملکرد و دوره پر شدن دانه‌ی گندم در سطوح مختلف آبیاری، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه پژوهشی دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی در سال زراعی 98-1397 اجرا شد. عوامل آزمایشی شامل سطوح آبیاری (آبیاری کامل به‌عنوان شاهد، قطع آبیاری در 50% مراحل ظهور سنبله و تورم غلاف برگ پرچم (آبستنی) به‌ترتیب به‌عنوان محدودیت ملایم و شدید آبی)، محلول‌پاشی با نانوسیلیکون (محلول‌پاشی با آب به‌عنوان شاهد، 30 و 60 میلی‌گرم در لیتر) و کودهای زیستی (عدم کاربرد به‌عنوان شاهد، کاربرد قارچ مایکوریزا، کاربرد فلاوباکتریوم و سودوموناس، کاربرد توأم مایکوریزا با باکتری‌ها) بودند.نتایجمقایسه میانگین‌ها نشان داد که حداکثر سرعت پر شدن دانه (04/3 میلی‌گرم در روز)، طول دوره پر شدن دانه (37 روز)، دوره موثر پر شدن دانه (44/30 روز) و عملکرد دانه (4593 کیلوگرم در هکتار) از کاربرد توأم کودهای زیستی و محلول‌پاشی 30 میلی‌گرم در لیتر نانوسیلیکون در شرایط آبیاری کامل به‌دست آمد. همچنین حداکثر محتوی کلروفیل a، b، کل و کاروتنوئید (به‌ترتیب 04/2، 93/0، 87/2 و 89/9 میلی‌گرم در گرم وزن تر برگ) از محلول‌پاشی 60 میلی‌گرم در لیتر نانوسیلیکون و تلقیح بذر با باکتری‌های محرک رشد در شرایط آبیاری کامل به‌دست آمد. بیشترین وزن و حجم ریشه از محلول‌پاشی60 میلی‌گرم در لیتر نانوسیلیکون و کاربرد مایکوریزا در شرایط آبیاری کامل به‌دست آمد. حداکثر شاخص سطح برگ از کاربرد مایکوریزا و باکتری‌های محرک رشد و محلول‌پاشی 60 میلی‌گرم در لیتر نانوسیلیکون در شرایط آبیاری کامل به‌دست آمد. به‌نظر می‌رسد کاربرد کودهای زیستی و نانوسیلیکون می‌تواند به‌عنوان فاکتورهای مدیریتی مناسب برای افزایش عملکرد دانه و دوره پر شدن دانه گندم در شرایط محدودیت آبی توصیه شود.

کلیدواژه‌ها

باکتری‌های محرک رشد؛ رنگیزه‌های فتوسنتزی؛ خشکی؛ قارچ موسه‌آ؛ نانو ذرات

مراجع

1. AL-Aghabary, K., Zhujun, Z., and Qinhua, S. 2004. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plant under salt stress. Journal of Plant Nutrition 27 (12): 2101-2115.
2. Arnon, D. I. 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts, polyphenoxidase in beta vulgaris. Plant Physiology 24: 1-15.
3. Banerjee, M., Yesmin, R. L., and Vessey, J. L. 2006. Plant-growth- promoting rhizobacteria as biofertilizers and biopesticides. In: Handbook of microbial biofertilizers. Food Production Press, U.S.A. 137-181.
4. Basal, O., and Szabo, A. 2020. Ameliorating drought stress effects on soybean physiology and yield by hydrogen peroxide. Agriculture Conspectus Scientificus 85 (3): 211-218.
5. Biglouie, M. H., Assimi, M. H., and Akbarzadeh, A. 2010. Effect of water stress at different stages on quantity and quality traits of virginia (flue cured) tobacco type. Plant Soil Environment 2: 67-75.
6. Blum, A. 2005. Drought resistance, water use efficiency, and yield potential are they compatible, dissonant, or mutually exclusive. Australian Journal of Agricultural Research 56 (11): 1159-1168.
7. Boomsma, C.R., and Vyn, T.J. 2008. Maize drought tolerance: Potential improvements through arbuscular mycorrhizal symbiosis. Field Crops Research 108 (1): 14-31.
8. Bybordi, A. 2016. Influence of zeolite, selenium and silicon upon some agronomic and physiologic characteristics of canola grown under salinity. Communications in Soil Science and Plant Analysis 47 (7): 832-850.
9. Chen, J. H. 2006. The combined use of chemical and organic fertilizers and/or biofertilizer for crop growth and soil fertility. Department of Soil and Environmental Sciences, National Chung Hsing University, Taiwan, R.O.C. 11 pp.
10. Dakora, F. D., and Nelwamondo, A. 2003. Silicon nutrition promotes root growth and tissue mechanical strength in symbiotic cowpea. Functional Plant Biology 30 (9): 947-953.
11. Datnoff, L. E., Synder, G. H., and Korndorfer, G. H. 2001. Silicon in agriculture. Elsevier. Amesterdam. 285 p.
12. Ellis, R. H., and Pieta-Filho, C. 1992. The development of seed quality spring and winter cultivars of barley and wheat. Seed Science Research 2: 19-25.
13. Emadi, N., Jahangin, Sh., and Balochi, H. R. 2013. Effect of drought Stress and plant density on yield and some physiological characters of pinto bean (Phaseolus vulgaris L.) in Yasouj region. Journal of Crop Production 5 (2): 1-17.
14. Gianinazzi, S., Schuepp, H., Barea, J. M., and Haselwandter, K. 2001. Mycorrhizal technology in agriculture: from genes to bioproducts. Birkhauser, Basel. ISBN: 376436858. Also in: Mycorrhiza. 13, 53-54. Lovato, P. Book review.
15. Giri, B., and Mukerji, K. G. 2004. Mycorrhizal inoculant alleviates salt stress in Susana aegyptiaca and Sesbania grandiflora under field conditions, evidence for reduced sodium and improved magnesium uptake. Mycorrhiza 14: 307-312.
16. Gong, H. J., Chen, K. M., Chen, G., Wang, S., and Zhang, C. L. 2003. Effects of silicon on growth of wheat under drought. Journal of Plant Nutrition 26 (5): 1055-1063
17. Hadi, H., Seyed Sharifi, R., and Namvar, A. 2016. Phytoprotectants and Abiotic Stresses. Urmia University press. 342p.
18. Karmolachab, A., Bakhshandeh, A. M., Gharineh, M. H., Moradi-Talavat, M. R., and Fathi, Gh. 2014. Effect of silicon application on morphophysiological, yield, and seed mineral elements content of wheat under water stress. Agricultural and Gardening Production and Processing Journal 14: 133-144.
19. Khalafallah, A. A., and Abo-Ghalia, H. H. 2008. Effect of arbuscular mycorrhizal fungi on the metabolic products and activity of antioxidant system in wheat plants subjected to short-term water stress, followed by recovery at different growth stages. Journal of Applied Sciences Research 4: 559-569.
20. Kheirizadeh Arough, Y., and Seyed Sharifi, R. 2016. Biofertilizers and zinc effects on some physiological parametrs of triticale under water limitation. Journal of Plant Interactions 11 (1): 167-177.
21. Lemon, J. 2007. Nitrogen management for wheat protein and yield in the sperance port zone. Department of agriculture and food publisher. Western Australia, Perth. Bulletin 4707.
22. Liu, F., Andersen, M. N., and Jensen, C. R. 2004. Root signal controls pod growth in droughtstressed soybean during the critical, abortion-sensitive phase of pod development. Field Crop Research 85:159-166.
23. Marulanda Aguirre, A., Azcon, R., Manuel Ruız Lozano, J., and Aroca, R. 2008 Differential effects of a bacillus megaterium strain on lactuca sativa plant growth depending on the origin of the arbuscular mycorrhizal fungus coinoculated: physiologic and biochemical traits. Journal of Plant Growth Regulation 27 (1): 10-18.
24. Merwad, A. R. M. A., Desoky, E. S. M., and Rady, M. M. 2018. Response of water deficit-stressed Vigna unguiculata performances to silicon, proline or methionine foliar application. Scientia Horticulturae 228: 132-144.
25. Mohammdaparst, B., Hatami, A., Rostami, M., and Azizi, A. 2019. Effect of seed priming with salicylic acid and plant growth promoting bacteria on some morpho-physiological traits of mung bean (Vigna radiata). Journal of Plant Ecophysiology 36: 190-203.
26. Mozafari, A., Habibi, D., Asgharzade, A., and Mashhadi Akbar Boujar, M. 2016. Investigation of drought tension tolerance in two wheat cultivars inoculated with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) under greenhouse conditions. Journal of Crop Physiology 31 (8): 21-29.
27. Ouk, M., Shu, F., Ken, F., Jaya, B., Mark, C., and Harry, N. 2003. Routine selection for drought resistance in rain fed lowland rice (Oryza sativa L.) in Cambodia. In: Proceedings of the International Conference on Research on Water in Agriculture, CARDI, Cambodia. 25-29.
28. Paknezhad, F., Majid Hervan, A., Nourmohammadi, A., Sayyadat, A., and Wazan, S. 2010. Evaluation of the effect of drought stress on effective traits on the accumulation of materials in grain of different wheat cultivars. Agricultural Science 13: 149-137.
29. Parsapour, O., Bakhshandeh, A. M., Gharineh, M. H., Feizi, H., and Moradi Telavat, M. R. 2019. The effect of foliar application of nano- and bulk silicon dioxide particles on grain yield and redistribution of dry matter in wheat under drought stress. Environmental Stresses in Crop Sciences 12 (2): 377-388.
30. Prasad, T. N., Sudhakar, P., Sreenivasulu, Y., Latha, P., Munaswamy, V., Raja Reddy, K., Sreeprasad, T. S., and Sajanlal, P. R. 2012. Effect of nanoscale Zinc-oxide particles on the germination, growth and yield of peanut. JournalofPlant Nutrition 35: 905-927.
31. Ronanini, D., Savin, R., and Hal, A. J. 2004. Dynamic of fruit growth and oil quality of sunflower (Helianthus annuus L.) exposed to brief interval of high temperature during grain filling. Field Crop Research 83: 79-90.
32. Roychoudhury, A. 2020. Silicon-nanoparticles in crop improvement and agriculture. International Journal on Recent Advancement in Biotechnology & Nanotechnology 3: 54-65.
33. Salantur, A., Ozturk, A., and Akten, S. 2006. Growth and yield response of spring wheat (Triticum aestivum L.) to inoculation with rhizobacteria. Journal of Soil Environment 52 (3): 111-118.
34. Savin, R., and Nicolas, M. E., 1999. Effects of timing of heat stress and drought on growth and quality of barley grains. Australian Journal of Agricultural Research 50 (3): 357-364.
35. Savvas, D., and Ntatsi, G. 2015. Biostimulant activity of silicon in horticulture. Scientia Horticulturae 196: 66-81.
36. Seyed Sharifi, R. 2018. Effects of uniconazole and bio fertilizers on grain filling period and contribution of remobilization in grain yield of wheat under different moisture regimes in greenhouse condition. Environmental Stresses in Crop Sciences 11 (3): 515-531.
37. Sifola, M. I., and Barbieri, G. 2006. Growth, yield and essential oil content of three cultivars of basil growth under different levels of nitrogen in the field. Scientic Horticulturae 108 (4): 408-413.
38. Subra Manian, K. S., Santhane Krishnan, P., and Bala subramanian, P. 2006. Responses of field grown tomato plants to arbascular mycorrhizal fungal colonization under varying intensities of drought stress. Scientia Horticulture 107: 245-253.
39. Sun, C. W., Liang, Y. C., and Romheld, V. 2005. Effects of foliar- and root applied silicon on the enhancement of induced resistance to powdery mildow in cucumis sativus. Journal of Plant Pathol 54: 678-685.
40. Turk, M. A., Assaf, T. A., Hameed, K. M., and Al-Tawaha, A. M. 2006. Effect of soil amendment with olive mill by products under soil solarization on growth and productivity of faba bean and their symbiosis with mycorrhizal. World Journal Agricultural Science 2 (1): 1817-3047.
41. Wen-Bin, W., Yun-Hee, K., Haeng-Soon, L., Ki-Yong, K., and Xi-Ping, D. 2009. Analysis of antioxidant enzyme activity during germination of alfalfa under salt and drought stresses. Plant Physiology and Biochemistry 47: 570-577.
42. Zamber, M. A., Konde, B. K., and Sonar, K. R. 1984. Effect of Azotobacter chroocucoom and Azosprillum brasilense inoculation under graded levels of nitrogen on growth and yield of wheat. Journal of Plant Soil 79: 61-67.