اثر فشردگی مدیریت تغذیه و سموم شیمیایی کشاورزی بر رشد و عملکرد دانه ارقام لوبیاقرمز (Phaseolus vulgaris L.) در شرایط مزرعه

پژوهش‌های حبوبات ایران

دوره 14، شماره 1 - شماره پیاپی 27، خرداد 1402، صفحه 75-91   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijpr.v14i1.2208-1044

نویسندگان

هادی خاوری¹؛ علی خورگامی^{* 1}؛ رضا میر دریکوند²؛ کاظم طالشی¹

¹گروه آگروتکنولوژی، واحد خرم‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، خرم‌آباد، ایران

²گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، واحد خرم‌آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، خرم‌آباد، ایران

چکیده

امروزه تنوع در نظام­های زراعی برای تولید حداکثری محصولات کشاورزی نظرات قابل توجهی را به خود جلب کرده است. در این راستا آزمایشی با هدف بهبود سودآوری مزرعه و بازسازی نظام­های زراعی متناسب با افزایش سلامت محصولات، بهبود امنیت غذایی انسان­ها و تولید پایدار محصول لوبیاقرمز، به­صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1400 در منطقه بیران­شهر لرستان اجرا شد. نظام­های زراعی مختلف شامل (اکولوژیک، تلفیقی، کم­نهاده، متوسط نهاده و پُرنهاده) و ارقام لوبیاقرمز شامل (افق، دادفر، گلی و یاقوت) بودند. مقادیر مختلف مصرف نهاده در نظام­های زراعی شامل مدیریت زراعی، مصرف کود و سم بود. نتایج نشان داد که اثر برهمکنش نظام­ زراعی و رقم، قطر ساقه، تعداد شاخه، ارتفاع بوته، تعداد برگ، محتوای کلروفیل، تعداد غلاف، وزن دانه، عملکرد زیست­توده و دانه و شاخص برداشت را به­طور معنی­داری افزایش داد. بیشترین عملکرد دانه در رقم یاقوت در نظام زراعی پُرنهاده (30/3054 کیلوگرم در هکتار) و در نظام زراعی تلفیقی (33/3007 کیلوگرم در هکتار) هر دو در یک کلاس آماری به­دست آمد. عملکرد دانه در رقم یاقوت نسبت به ارقام افق، دادفر و گلی در نظام زراعی پُرنهاده به ترتیب به میزان 56/27، 14/18 و 09/40 درصد و در نظام زراعی تلفیقی به ترتیب به میزان 02/26، 25/13 و 50/16 درصد افزایش نشان داد. یافته­ها نشان داد که نظام زراعی تلفیقی توانست هم­تراز با نظام زراعی پُرنهاده، ویژگی­های زراعی ارقام لوبیاقرمز را نسبت به نظام­های زراعی اکولوژیک، کم­نهاده و متوسط نهاده به بالاترین سطح خود برای افزایش تولید اقتصادی برساند.

کلیدواژه‌ها

امنیت غذایی؛ تولید پایدار؛ شاخص برداشت؛ عملکرد دانه؛ کلروفیل برگ

مراجع

1. Antil, R.S., Raj, D. 2020. Integrated Nutrient Management for Sustainable Crop Production and Improving Soil Health. In: Meena, R. (eds) Nutrient Dynamics for Sustainable Crop Production. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-8660-2_3.
2. Belmeskine, H., Ait Ouameur, W., Dilmi, N., and Aouabed, A. 2020. The vermicomposting for agricultural valorization of sludge from Algerian wastewater treatment plant: impact on growth of snap bean Phaseolus vulgaris Heliyon 6(8): e04679. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04679.
3. Belmeskine, H., Ouameura, W.A., Dilmia, N., and Aouabed, A. 2018. The vermicomposting for agricultural valorization of sludge from Algerian wastewater treatment plant: impact on growth of snap bean Phaseolus vulgaris Heliyon 6(8): 04679. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04679.
4. Bhowmik, SN., and Das, A. 2018. Biofertilizers: a sustainable approach for pulse production. In: Meena RS et al, (Eds.) Legumes for soil health and sustainable management. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-0253-4_14.
5. De Souza Buzoa, F., Satin Mortinho, E., Lobo Santana, T.L., Militão Garcia, I., Monteiro de Carvalho, C.L., and Minhoto Teixeira Filho, M.C. 2022. Bean nutrition and development in the function of reduced phosphorus doses and inoculation with arbuscular mycorrhizal fungus. Journal of plant nutrition 45(13): 1942-1952. https://doi.org/10.1080/01904167.2022.2043372.
6. El-Naggar, A., Lee, S.S., Awad, Y.M., Yang, X., Ryu, C., Rizwan, M., Rinklebe, J., Tsang, D.C.W., and Ok, Y.S. 2018. Influence of soil properties and feedstocks on biochar potential for carbon mineralization and improvement of infertile soils. Geoderma 332, 100- https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.06.017.
7. Epule, TE. 2019. Contribution of organic farming towords global food security: an overview. In: Chandran S, Unni MR, Thomus S (eds) Organic farming: global perspectives and methods. Publishing series in food science, technology and nutrition. Wood head Publishing, Cambridge, pp 1- ISBN: 9780128132739.
8. Gogoi, N., Baruah, KK., and Meena, RS. 2018. Grain legumes: impact on soil health and agroecosystem. In: Meena et al (eds) Legumes for soil health and sustainable management. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-0253-4_16.
9. Gupta, Sh., and Pandey, S. 2020. Enhanced salinity tolerance in the common bean (Phaseolus vulgaris) plants using twin ACC deaminase producing rhizobacterial inoculation. Rhizosphere Journal 6: 100241. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2020.100241.
10. Hosseinzadeh, S.R., Amiri, H., and Ismaili, A. 2018. Evaluation of photosynthesis, physiological, and biochemical responses of chickpea (Cicer arietinum cv. Pirouz) under water deficit stress and use of vermicompost fertilizer. Journal of Integrative Agriculture 17(11): 2426–2437. doi: 10.1016/S2095-3119(17)61874-4.
11. Huang, Y., Lee, X., Grattieri, M., Yuan, M., Cai, R., Macazo, F.C., and Minteer, S.D., 2020. Modified biochar for phosphate adsorption in environmentally relevant conditions. Chemical Engineering Journal 380, 122375. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122375.
12. Karoline Fioria, A., Oliveira Gutuzzo, G.de., Wilson dos Santos Sanzovo, A., Souza Andrade, D.de, Martinez de Oliveira, A.L., and Pains Rodrigues, E. 2021. Effects of Rhizobium tropici azide-resistant mutants on growth, nitrogen nutrition and nodulation of common bean (Phaseolus vulgaris). Rhizosphere 18: 100355. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2021.100355.
13. Khavari, H., and Shakarami, Gh. 2018. Interaction between fungi and plant growth-promoting Rhizobacteria and their role on red bean (Phaseolus vulgaris) cultivars. Iranian Journal of Pulses Research 9(2): 178-190. DOI: 10.22067/ijpr. v9i2.62663. In Persian with English Summary.
14. Khavari, H., and Shakarami, Gh. 2019. Response of yield and yield components of six genotypes of Pinto beans (Phaseolus vulgaris) inoculation with Rhizobium phaseoli. Iranian Journal of Pulses Research 10(2): 132-148. DOI: 10.22067/ijpr. v10i2.70590. (In Persian with English Summary).
15. Kumari, S., Kumar, V., Kothari, R., and Kumar, P. 2022. Effect of supplementing biochar obtained from different wastes on biochemical and yield response of French bean (Phaseolus vulgaris): An experimental study. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 43: 102432. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2022.102432.
16. Lee, J., Sarmah, A.K., and Kwon, E.E. 2019. Chapter 1-production and formation of biochar. In: Ok, Y.S., Tsang, D.C.W., Bolan, N., Novak, J.M. (Eds.), Biochar from Biomass and Waste. Elsevier, pp. 3–18. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-811729- 3.00001-7.
17. Naseri, B., 2019. Legume root rot control through soil management for sustainable agriculture. In: Meena, R.S., Kumar, S., Bohra, J.S., Jat, M.L. (Eds.), Sustainable Management of Soil and Environment. Springer Singapore, Singapore, pp. 217–258. https://doi.org/10.1007/978-981-13-8832-3_7.
18. Razakatiana, A.T.E., Trap, J., Baohanta, R.H., Raherimandimby, M., Roux, C.Le., Duponnois, R., Ramanankierana, H., and Becquer, T. 2020. Benefits of dual inoculation with arbuscular mycorrhizal fungi and rhizobia on Pharsalus vulgaris planted in a low-fertility tropical soil. Pedobiologia - Journal of Soil Ecology 83: 150685. https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2020.150685.
19. Recchia, G.H., Konzen, E.R., Cassieri, F., Caldas, D.G.G., and Tsai, S.M. 2018. Arbuscular Mycorrhizal Symbiosis Leads to Differential Regulation of Drought-Responsive Genes in Tissue-Specific Root Cells of Common Bean. Frontiers in Microbiology 9. doi:10.3389/fmicb.2018.01339.
20. Seyahjani Abbasi, E., Yarnia, M., Farahvash, F., Khorshidi Benam, M.B., and Asadi Rahmani., H. 2020. Influence of Rhizobium, Pseudomonas and Mycorrhiza on Some Physiological Traits of Red Beans (Phaseolus vulgaris) under different irrigation conditions. Legume Research - An International Journal 43(1): 83-86. DOI: 10.18805/LR-454.
21. Shahgholi, H., Asgharipour, M.R., Khamari, I., and Ghadiri, A. 2019. Evaluation of energy budget of bean (Phaseolus vulgaris) production in different cropping systems. Iranian Journal of Pulses Research 10(1): 126-140. DOI: 10.22067/ijpr. v10i1.63255. In Persian with English Summary.
22. Sharma, A., Sharma, R.P., Katoch, V., and Sharma, G.D. 2018. Influence of vermicompost and split applied nitrogen on growth, yield, nutrient uptake and soil fertility in pole type french bean (Phaseolus vulgaris) in an Acid Alfisol. Legume Research 41(1): 126-131. DOI: 10.18805/lr. v0iOF.9107.
23. Sun, H., Zhang, H., Shi, W., Zhou, M., and Xiaofang, Ma. 2019. Effect of biochar on nitrogen use efficiency, grain yield and amino acid content of wheat cultivated on saline soil. Plant, Soil and Environment 65(2): 83–89. https://doi.org/10.17221/525/2018-PSE.
24. Sun, Y., Zhang, N., Yan, J., and Zhang, S. 2020. Effects of soft rock and biochar applications on millet (Setaria italica) crop performance in sandy soil. Agronomy 10(5): 669; https://doi.org/10.3390/agronomy10050669.
25. Taylor, B.N., Simms, E.L., and Komatsu, K.J. 2020. More than a functional group: diversity within the legume–rhizobia mutualism and its relationship with ecosystem function. Diversity 12(2): 50. https://doi.org/10.3390/d12020050.
26. Velez, T.I., Moonilall, N.I., Reed, S., Jayachandran, K., and Scinto, L.J. 2018. Impact of melaleuca quinquenervia biochar on Phaseolus vulgaris growth, soil nutrients, and microbial gas flux. Journal of Environmental Quality 47: 1487–1495. doi:10.2134/jeq2017.12.0484.
27. Wang, J., Andersen, S.U., and Ratet, P. 2018. Editorial: Molecular and Cellular Mechanisms of the Legume-Rhizobia Symbiosis. Frontiers in Plant Science 9: 1839. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01839.
28. Yadav, G.S., Das, A., Lal, R., Babu, S., Meena, R.S., Saha, P., Singh, R., Datta, M. 2018. Energy budget and carbon footprint in a no-till and mulch based rice–mustard cropping system. Journal of Cleaner Production 191:144–157. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.04.173.
29. Ye, L., Camps-Arbestain, M., Shen, Q., Lehmann, J., Singh, B., and Sabir, M., 2020. Biochar effects on crop yields with and without fertilizer: A meta-analysis of field studies using separate controls. Soil Use and Management 36:(1), 2–18. https://doi.org/10.1111/ sum.12546.