مطالعه اثر کاربرد لایه نفوذناپذیر خاک و خاکپوش برگ خرما بر برخی صفات مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بادمجان (Solanum melongena L.) در شرایط تنش کم‌آبیاری

علوم باغبانی

مقاله 12، دوره 36، شماره 2 - شماره پیاپی 54، شهریور 1401، صفحه 489-503   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.72001.1084

نویسندگان

مجید امیری رودان¹؛ محمدرضا حسندخت^{* 2}؛ داود صادق زاده اهری³؛ امیر موسوی⁴

¹گروه علوم باغبانی و زراعت، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²گروه علوم باغبانی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

³موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران

⁴پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران، ایران

چکیده

استفاده از خاکپوش­های طبیعی و مصنوعی جهت کاهش تبخیر از سطح خاک و حفظ رطوبت یکی از بهترین اقدامات در جهت استفاده بهینه از منابع محدود آب و افزایش عملکرد گیاهان می­باشد .به­منظور مطالعه کاربرد لایه نفوذناپذیر خاک بر صفات مورفوفیزیولوژیکی و بیوشیمیایی بادمجان (Solanum melongena L.) با استفاده از خاکپوش برگ خرما در شرایط تنش کم‌آبی آزمایشی در منطقه رودان استان هرمزگان انجام شد. تیمارها شامل تنش کم آبی در سه سطح (40، 70 و 100 درصد نیاز آبی گیاه)، خاکپوش در دو سطح (برگ خرما و عدم خاکپوش) و لایه نفوذناپذیر از جنس پلاستیک در سه عمق (صفر، 100 و 120 سانتی­متر) در نظر گرفته شدند. نتایج نشان داد بیشترین تعداد میوه در بوته (13 میوه) متعلق به تیمار بدون خاکپوش و لایه 120 سانتی­متری نفوذناپذیر و نیاز آبی 100 درصد بود. کاربرد خاکپوش برگ خرما و لایه نفوذناپذیر در عمق 120 سانتی­متری و نیاز آبی 70 و 40 درصد موجب افزایش میزان کلروفیل شد. بیش‌ترین میزان کلروفیل کل (88/1 میلی­گرم بر گرم وزن تر) متعلق به تیمار نیاز آبی 40 درصد با استفاده از خاکپوش برگ خرما و لایه نفوذناپذیر120 سانتی‌متری بود. بیشترین میزان پرولین متعلق به عدم استفاده از خاکپوش خرما، کاربرد لایه نفوذناپذیر در عمق صفر سانتی­متری و نیاز آبی 40 درصد و کمترین آن متعلق به تیمار خاکپوش برگ خرما، کاربرد لایه نفوذناپذیر در عمق 120 سانتی‌متری و نیاز آبی 100 درصد بود. بیشترین کارایی مصرف آب در تیمار نیاز آبی 40 درصد، استفاده از خاکپوش برگ خرما و لایه نفوذناپذیر در عمق 120 سانتی‌متری به­دست آمد. افزایش 12 درصدی عملکرد میوه در استفاده از خاکپوش برگ خرما و لایه نفوذناپذیر عمق 120 سانتی­متری زمین به دست آمد. به نظر می­رسد، لایه نفوذناپذیر و خاکپوش برگ خرما با کاهش اثرات منفی تنش آبی بر گیاه، باعث افزایش عملکرد میوه و کارآیی مصرف آب شد. در نهایت می­توان استفاده از خاکپوش برگ خرما و لایه نفوذناپذیر در عمق 120 سانتی­متری را برای مزارع بادمجان در مقابله با تنش خشکی توصیه کرد.

کلیدواژه‌ها

عملکرد؛ کارایی مصرف آب؛ خاکپوش پلاستیکی؛ نیازآبی

مراجع

1. Abdrabbo M.A.A., Saleh S.M., and Hashem F.A. 2017. Eggplant production under deficit irrigation and polyethylene mulch. Egyptian Journal of Applied Sciences 32(7): 148-161. https://doi:13140/RG.2.2.21904.40961.
2. Adamczewska-Sowińska K., Krygier M., and Turczuk J. 2016. The yield of eggplant depending on climate conditions and mulching. Folia Horticulturae 28(1): 19-24. https://doi.org/10.1515/fhort-2016-0003.
3. Al-Bayati H.J.M., Kamel T.J. 2016. Role of soil mulching and organic fertilizers on improving vegetative growth and yield of cucumber plant (Cucumis sativus ) grown under unheated plastic house. Scientific Journal of Karbala University 14(1): 12-21. https://doi: /10.1088/1755-1315/553/1/012027.
4. AL-Bayati H.M., and Hamdoon D.N. 2019. Response of eggplant Solanum melongena to soil mulching, organic and inorganic fertilizers on vegetative growth traits and yield grown under unheated plastic house. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 388(1). https://doi:/10.1088/1755-1315/388/1/012075.
5. Al-Omran A.M., Sheta A.S., Falatah A.M., and Al-Harbi A.R. 2005. Effect of drip irrigation on squash (Cucurbita pepo) yield and water-use efficiency in sandy calcareous soils amended with clay deposits. Agricultural Water Management 73: 43-55. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2004.09.019.
6. Al-Rawi S., Ibrahim Aoda M., and Salih Ati A. 2017. The Role of subsurface water retention technology (SWRT) for growing chili pepper in Iraqi sandy soils. Journal of Environment and Earth Science 7(1): 81-89.
7. Ashrafuzzaman M., Abdul Halim M., Mohd Razi Ismai S., Shahidullah M., and Alamgir Hossain M. 2011. Effect of plastic mulch on growth and yield of chilli (Capsicum annuum). Brazilian Archives of Biology and Technology 54(2): 321-330. https://doi.org/10.1590/S1516-89132011000200014.
8. Bates L., Waldern R., and Teare ID. 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil 39: 205-207.
9. Behzadnejad J., Tahmasebi-Sarvestani Z., Aein A., and Mokhtassi-Bidgoli A. 2020. Wheat straw mulching helps improve yield in sesame (Sesamum indicum) under drought stress. International Journal of Plant Production 1-12. https://doi:10.1007/s42106-020-00091-8.
10. Bhardwaj R.L. 2013. Effect of mulching on crop production under rainfed condition- A review. Agricultural Reviews 34(3): 188-197.
11. Demirel K., and Kavdir Y. 2012. Effect of soil water retention barriers on turfgrass growth and soil water content. Journal of Irrigation Science 2: 271-276. https://doi:1007/s00271-012-0345-1.
12. Ekinci M., and Dursun A. 2009. Effects of different mulch materials on plant growth, some quality parameters and yield in melon (Cucumis melo) cultivars in high altitude environmental condition. Pakistan Journal of Botany 41(4): 1891-1901.
13. Farre I., and Faci J.M. 2006. Comparative response of maize (Zea mays) and sorghum (Sorghum bicolor L. Moench) to deficit irrigation in a Mediterranean environment. Agricultural Water Management 83(1): 135-143. https://doi:10.1016/j.agwat.2005.11.001.
14. Farzi R., and Ghoami M. 2017. The effect of mulch on some photosynthetic parameters and water relations of olive cultivar Manzanilla under water stress. Journal of Production and Processing of Crops and Horticulture 8 (3): 117-131. https://doi:29252/jcpp.8.3.117.
15. Fereres E., and Soriano M.A. 2007. Deficit irrigation increase for reducing agricultural water use. Journal of Experimental Botany 58: 147-159. https://doi.org/10.1093/jxb/erl165.
16. Fita A., Fioruci F., Plazas M., Rodiguez-Burruzo A., and Prohens J. 2015. Drought tolerance among accessions of eggplant and related species. Bulletin UASVM Horticulture 72(2): 461-462. https://doi:15835/buasvmcn-hort:11600.
17. Gajanayake B., Reddy K.R., Shankle M.W., and Arancibia R.A. 2014. Growth, developmental, and physiological responses of two sweetpotato (Ipomoea batatas L) cultivars to early season soil moisture deficit. Scientia Horticulturae 168: 218–228. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.01.018.
18. Gao H., Yan C., Liu Q., Li Z., Yang X., and Qi R. 2019. Exploring optimal soil mulching to enhance yield and water use efficiency in maize cropping in China: A meta-analysis. Agricultural Water Management 225: 105741. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2019.105741.
19. Gobu R., Babu B.N., Chandra K., and Shankar M. 2017. Insight into the genetic diversity of eggplant (Solanum melongena) genotypes through D2 analysis. Electronic Journal of Plant Breeding 8(3): 811-815. https://doi:10.5958/0975-928X.2017.00129.6.
20. Guber A.K., Smucker A.J.M., Berhanu S., and Miller J.M.L. 2015. Subsurface water retention technology improves root zone water storage for corn production on coarse-textured soils. Journal of Vadose Zone 1-13.
21. Ibeawuchi I.I., Iheoma O.R., Obilo O.P., and Obiefuna J.C. 2008. Effect of time of mulch application on the growth and yield of cucumber (Cucumis sativus) in Owerri, Southeastern Nigeria. Life Science Journal 5(1) 89-93.
22. Jaafar H.S., and Gleikh S.A.M. 2020. Response of two cultivars of okra (Abelmochus esculentus) moench to spraying with amino acids on some growth and yield parameters. Plant Archives 20(2): 1834-1837.
23. Karam F., Saliba R., Skaf S., Breidy J., Rouphael Y., and Balendonck J. 2011. Yield and water use of eggplants (Solanum melongena) under full and deficit irrigation regimes. Agricultural Water Management 98: 1307–1316. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2011.03.012.
24. Kashif A., Weiyu W., Ahmad K., Guangxin R., Zahir A.M., Yongzhong F., and Gaihe Y. 2018. Wheat straw mulching with fertilizer nitrogen: An approach for improving soil water storage and maize crop productivity. Plant and Soil Environmental 64: 330–337.
25. Kirnak H., Kaya C., Tas I., and Higgs D. 2001. The influence of water deficit on vegetative growth, physiology, fruit yield and quality in eggplants. Journal of Plant Physiology, 27: 34–46.
26. Kumar S., and Dey P. 2011. Effects of different mulches and irrigation methods on root growth, nutrient uptake, water-use efficiency and yield of strawberry. Scientia Horticulturae 127: 318-324. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2010.10.023.
27. Lobato A.K.S., Oliveira-Neto C.F., Santos-Filho B.G., Costa R.C.L., Cruz F.J.R., Neves H.K.B., and Lopes M.J.S. 2008. Physiological and biochemical behavior in soybean (Glycine max Sambaiba) plants under water deficit. Australian Journal Crop Science 2(1): 25-32.
28. Mohawesh O. 2016. Utilizing deficit irrigation to enhance growth performance and water-use efficiency of eggplant in arid environmentsournal of Agricultural Science and Technology 18: 265-276.
29. Pakyurek A.Y., Abak K., Sari N., and Guler H.Y. 2007. Influence of mulching on earliness and yield of some vegetables grown under high AL-Bayati Acta Horticultural 104: 81-90. https://doi:10.1016/B978-0-08-102170-5.00003-8.
30. Pask A.J.D., Pietragalla J., Mullan D.M., and Reynolds M.P. 2012. Physiological breeding II: a field guide to wheat phenotyping. Cimmyt.
31. Porra R.J., Thompson W.A., and Kriedemann P.E. 1989. Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents: verification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta 975: 384–394. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(89)80347-0.
32. Qu X., Wang H., Chen M., Liao J., Yuan J., and Niu G. 2019. Drought stress–induced physiological and metabolic changes in leaves of two oil tea cultivars. Journal of the American Society for Horticultural Science 144(6): 439- 447. https://doi.org/10.21273/JASHS04775-19.
33. Serhat A.Y.A.S. 2017. The Effects of irrigation regimes on the yield and water use of eggplant (Solanum melongena). Toprak Su Dergisi 6(2): 49-58. https://doi:10.21657/topraksu.339835.
34. Tani E., Kizis D., Markellou E., Papadakis I., Tsamadia D., Leventis G., and Karapanos I. 2018. Cultivar-dependent responses of eggplant (Solanum melongena ) to simultaneous Verticillium dahliae infection and drought. Frontiers in Plant Science 9: 1181. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01181.
35. Tezara W., Mitchell V., Driscoll S., and Lawlor D. 2002. Effects of water deficit and its interaction with CO2 supply on the biochemistry and physiology of photosynthesis in sunflower. Journal of Experimental Botany 53: 1781-1791. https://doi.org/10.1093/jxb/erf021.
36. Vitkauskaite G., and Venskaityte L. 2011. Differences between C3 (Hordeum vulgare ) and C4 (Panicum miliaceum L.) plants with respect to their resistance to water deficit. Agriculture 98(4): 349-356.
37. Wang F.X., Wua X.X., Clinton C., Shockb L.Y., Chua X.X., and Gua X.X. 2011. Effects of drip irrigation regimes on potato tuber yield and quality under plastic mulch in arid Northwestern China. Field Crops Research 122: 78–84. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.02.009.
38. Xoconstle- Cazares B., Ramirez-Ortega F.A., Flores-Lenez L., and Ruiz-Medrano R. 2010. Drought tolerance in crop plants. American Journal of Plant Physiology 5(5): 214-256.
39. Yan F., Sun Y., Xu H., Yin Y., Wang H., Wang C., and Ma J. 2018. Effects of wheat straw mulch application and nitrogen management on rice root growth, dry matter accumulation and rice quality in soils of different fertility. Paddy and Water Environment 16(3): 507-518.
40. Yang Y., Liu X., Li W., and Li C. 2006. Effect of different mulch materials on winter wheat production in desalinized soil in Heilongjiang region of North China. Journal of Zhejiang University Science 711: 858-867. https://doi: 1631/jzus.2006.B0858.
41. Zulu N.S. 2009. Wild watermelon (Citrullus lanatus ) landrace production in response to three seedling growth media and field planting dates. M.Sc. Thesis. Faculty of Agriculture, KwaZulu-Nata University, Pietermaritzbu.