تأثیر آبیاری تکمیلی و برخی تعدیل‌کننده‌های تنش (ورمی‌کمپوست، اسید هیومیک و نانواکسید آهن) بر اجزای پر شدن دانه، گره‌زایی و عملکرد نخود (Cicer arietinum L.) دیم

پژوهشهای زراعی ایران

مقاله 7، دوره 23، شماره 1 - شماره پیاپی 77، فروردین 1404، صفحه 91-108   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jcesc.2024.87923.1323

نویسندگان

رئوف سید شریفی^{* 1}؛ رضا سید شریفی²

¹گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

آبیاری تکمیلی و کاربرد تعدیل‌کننده‌های تنش (همانند ورمی‌کمپوست، اسید هیومیک و نانواکسید آهن) می‌تواند اثرات کمبود آب تحت شرایط دیم را کاهش داده و اجزای پر شدن دانه و گره‌زایی را در نخود (Cicer arietinum L.) دیم افزایش دهد. در این راستا، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی در سه تکرار در مزرعه‌ای در نزدیکی اردبیل در سال زراعی 1402 اجرا شد. فاکتورهای مورد بررسی کاربرد ورمی‌کمپوست در سه سطح (عدم استفاده به‌عنوان شاهد، کاربرد چهار و هشت تن در هکتار) و محلول‌پاشی اسید هیومیک و نانواکسید آهن در چهار سطح (محلول‌پاشی یک گرم در لیتر نانواکسید آهن، 0.2 گرم در لیتر اسید هیومیک، کاربرد توأم اسید هیومیک و نانواکسید آهن، عدم کاربرد به‌عنوان شاهد) و آبیاری در دو سطح (دیم به‌عنوان شاهد و انجام آبیاری تکمیلی در مرحله گل‌دهی) را شامل می‌شدند. نتایج نشان داد که شاخص کلروفیل، محتوای نسبی آب، عملکرد کوانتومی و تعداد غلاف در بوته به‌طور معنی‌داری تحت اثرات اصلی سطوح آبیاری، ورمی‌کمپوست و اسید هیومیک قرار گرفتند. همچنین سطوح آبیاری × ورمی‌کمپوست × اسید هیومیک بر اجزای پر شدن دانه (سرعت پر شدن دانه، حداکثر وزن دانه، طول دوره و دوره مؤثر پر شدن دانه) و عملکرد دانه اثر معنی‌داری داشت. نتایج نشان داد که کمبود آب تحت شرایط دیم در مقایسه با آبیاری تکمیلی در مرحله گل‌دهی، منجر به کاهش معنی‌داری در عملکرد و اجزای عملکرد نخود شد. مقایسه میانگین‌ها نشان داد که استفاده از آبیاری تکمیلی و کاربرد تعدیل‌کننده‌های تنش (ورمی‌کمپوست و محلول‌پاشی با اسید هیومیک و نانواکسید آهن)، سرعت پر شدن دانه (51.9 درصد)، طول دوره و دوره مؤثر پر شدن دانه (به‌ترتیب 62.5 و 44.6 درصد) و عملکرد دانه را (57 درصد) در مقایسه با عدم کاربرد تعدیل‌کننده‌های تنش تحت شرایط دیم افزایش داد. کاربرد ورمی‌کمپوست و محلول‌پاشی با نانواکسید آهن و اسید هیومیک، تعداد گره فعال (2.8 برابر)، وزن خشک گره (45 درصد) و درصد گره فعال (2.3 برابر) را در مقایسه با سطح شاهد (عدم کاربرد ورمی‌کمپوست و نانواکسید آهن و اسید هیومیک) افزایش داد. ازاین‌رو، با در نظر گرفتن نتایج این آزمایش، می‌توان اظهار داشت که استفاده از تعدیل‌کننده‌های تنش و آبیاری تکمیلی در مرحله گل‌دهی می‌تواند گره‌زایی، اجزای پر شدن دانه و عملکرد دانه نخود دیم را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

دانه در نیام؛ شاخص کلروفیل؛ عملکرد کوانتومی؛ محتوای نسبی آب؛ محدودیت آبی

مراجع

1. Abolfazli, B., Alikani, H. A., & Rejali, F. (2017). Evaluating synergistic effects of Arbuscular mycorrhizal fungi on symbiotic nitrogen fixation in lentil plant under water stress conditions. Journal of Soil Biology, 4(2), 123-134. (in Persian with English abstract). https://doi.org/22092/SBJ.2017.109307
2. Armin, M., & Moslehi, J. (2012). Response of yield and yield components of chickpea to time and amount of humic acid. Modern Science of Sustainable Agriculture Journal, 4, 1-9. (in Persian with English abstract).
3. Ayas, H., & Gulser, F. (2005). The effect of sulfur and humic on yield components and macronutrient contents of spinach. Journal of Biological Sciences, 5(6), 801-804. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.3923/jbs.2005 .801.804
4. Baluchi, H.R., Amini, F., Movahedi Dehnovi, M., & Atarzadeh, M. (2016). Effect of different growing organic substrates on growth and yield components of pinto bean (Phaseolus vulgaris) under heavy metals stress. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 26(2), 57-72. (in Persian with English abstract).
5. Barzali, M., Nasri, M., & Karimifar, M. (2016). Effects of plant density on some growth and physiological responses and activity of antioxidant enzymes in chickpea. Plant Physiology, 11(43), 25-38. (in Persian with English abstract). https://dorl.net/dor/1001.1.76712423.1395.11.43.3.0
6. Bakshi Moghadam, F., Mortazavi, S. A., Milani, E., & Hashemi, M. (2015). Evaluation of the diversity of nitrogen fractions and functional characteristics of chickpea protein isolate. Journal of Innovation in Food Science and Technology, 5(4), 93-104. (in Persian with English abstract).
7. DeSouza-Torres, A., Govea-Alcaide, E., Gómez-Padilla, E., Masunaga, S. H., Effenberger, F., Rossi, L. M., López-Sánchez, R., & Jardim, R. F. (2021). Fe₃O₄ nanoparticles and Rhizobium inoculation enhance nodulation, nitrogen fixation and growth of common bean plants grown in soil. Rhizosphere, 17, 100275. https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2020.100275
8. El-Hefny, E. M. (2010). Effect of saline irrigation water and humic acid application on growth and productivity of two cultivars of cowpea (Vigna unguiculata ). Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 4(12), 6154-6168.
9. Ellis, R. H., & Pieta-Filho, C. (1992). The development of seed quality spring and winter cultivars of barley and wheat. Seed Science Research, 2, 19-25. https://doi.org/10.1017/S0960258500001057
10. Fahad, S., Ahmad, M., Akbar Anjum, M., & Hussain, S. (2014). The effect of micronutrients (B, Zn and Fe) foliar application on the growth, flowering and corm production of gladiolus (Gladiolus grandiflorus) in calcareous soils. Journal of Agricultural Science and Technology, 16, 1671-1682. https://dorl.net/dor/20.1001.1.16807073.2014.16.7.10.6
11. Feng,Y., Kreslavski, V. D., Shmarev, A. N., Ivanov, A. A., Zharmukhamedov, S. K., Kosobryukhov, A., Yu, M., Allakhverdiev, S. I., & Shabala, S. (2022). Effects of iron oxide nanoparticles (Fe₃O₄) on growth, photosynthesis, antioxidant activity and distribution of mineral elements in wheat (Triticum aestivum) plants. Plants, 11, 1-15. https://doi.org/1071/FP23085
12. Goos, R. J., & Johnson, B. E. (2000). A comparison of three methods for reducing iron-deficiency chlorosis in soybean. Agronomy Journal, 92, 1135-1139. https://doi.org/10.2134/agronj2000.9261135x
13. Hadi, H., Seyed Sharifi, R., & Namvar, A. (2016). Phytoprotectants and Abiotic Stresses. Uremia University Press. 342 pp.
14. Hamzei, J., Seyedi, M., Azadbakht, A., & Fesahat, A. (2018). Effect of foliar application of iron on growth, nodulation and quantity and quality of yield of chickpea (Cicer arietinum) in Hamedan. Journal of Crop Ecophysiology, 12(3), 427-444. (in Persian with English abstract).
15. Heidarpour, O., Esmaielpour, B., Soltani Toolarood, A., & Khorramdel, S. (2020). Effect of vermicompost on morphophysiological, biochemical and yield characteristics of summer savory (Satureja hortensis) under different irrigation regimes. Journal of Agroecology, 12(3), 507-522. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/JAG.V12I3.79634
16. Irmak, S., Nuran Cıl, A., Yucel, H., & Kaya, Z. (2012). The effects of iron application to soil and foliarly on agronomic properties and yield of peanut (Arachis hypogaea). Journal of Food, Agriculture and Environment, 10(3 & 4), 417-422. https://doi.org/15316/SJAFS.2022.025
17. Jahangiri Nia, E., Syyadat, S. A., Koochakzadeh, A., Sayyahfar, M., & Moradi Telavat, M. R. (2016). The effect of vermicompost and mycorrhizal inoculation on grain yield and some physiological characteristics of soybean (Glycine max) under water stress condition. Journal of Agroecology, 8(4), 583-597. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22067/JAG.V8I4.51116
18. Jat, R. S., & Ahlawat, I. P. S. (2006). Direct and residnal effect of vermicompost biofertilizers and phosphorus on soil nutrient dynamies and productivity of chickpea–fodder maize sequence. Journal of Sustainable Agriculture, 28, 41-56. https://doi.org/10.1300/J064v28n01_05
19. Jiao, J., Chen, K., & Yi, C. (2010). Effects of soil moisture content on growth, physiological and biochemical characteristics of Jatropha curcas Acta Ecologica Sinica, 30, 4460-4466.
20. Khalilzadeh, R., Seyed Sharifi, R., & Jalilian, J. (2018). Growth, physiological status, and yield of salt-stressed wheat (Triticum aestivum) plants affected by bio fertilizer and cystocele applications, Arid Land Research Management, 23, 1-17. https://doi.org/10.1080/15324982.2017.1378282
21. Kheirizadeh Arough, Y., & Seyed Sharifi, R. (2018). Effects of bio fertilizers and zinc on yield, variations of quantum yield, stomatal conductance and some physiological traits of triticale (Triticosecale) under withholding conditions. Journal of Process and Function, 7(26), 57-74. (in Persian with English abstract). https://dorl.net/dor/1001.1.23222727.1397.7.26.14.3
22. Khosravi, H., Daneshvar, M., Hosseini, S. Z., & Mir, Y. (2015). Survey the effects of vermicompost and bio superabsorbent on yield components and physiological characteristics of chickpea (Cicer arietinum ) cultivars. Journal of Plant Echophysiology, 8(26), 215-229. (in Persian with English abstract).
23. Kostopoulou, P., Barbayiannis, N., & Basile, N. (2010). Water relations of yellow sweet clover under the synergy of drought and selenium addition. Plant and Soil, 33(1), 65-71. https://doi.org/10.1007/s11104-009-0176-x
24. Kreslavskia, V. D., Shmarev, A. N., Ivanova, A., Zharmukhamedov, S. K., Strokina, V., Kosobryukhov, A., Yu, M., Allakhverdiev, S. I., & Shabala, S. (2023). Effects of iron oxide nanoparticles (Fe₃O₄) and salinity on growth, photosynthesis, antioxidant activity and distribution of mineral elements in wheat (Triticum aestivum). Functional Plant Biology, 50(11), 932-940. https://doi.org/10.1071/fp23085
25. Maccarthy, P. (2001). The principles of humic substances. Soil Science, 166, 738-751.
26. Mehraban, A. (2017). Effect of foliar application of iron on yield, yield component, and grain protein of lentil crop. Journal of Plant Environmental Physiology, 12(45), 27-37. (in Persian with English abstract). https://dorl.net/dor/1001.1.767124 23.1396.12.45.3.1
27. Meng, W., Yu, Z., Zhao, J., Zhang, Y., & Shi, Y. (2017). Effects of supplemental irrigation based on soil moisture levels on photosynthesis, dry matter accumulation, and remobilization in winter wheat (Triticum aestivum) cultivars. Plant Production Science, 20, 215-226. https://doi.org/10.1080/1343943X.2017.1302307
28. Mohammadi, M., Roozrokh, M., & Talebi, R. (2015) Effect of supplemental irrigation and iron spraying on chickpea genotypes in Kermanshah. Journal of Plant Ecophysiology, 8(27), 113-103. (in Persian with English abstract).
29. Najarian, D., Ghonudi, F., Masoud Sinaki, J., & Valaei, G. (2016). Effect of water stress and vermicompost fertilizer on yield and yield components of cowpea (Vhgna unguiculata). Journal of Crop Physiology, 8(29), 59-72. (in Persian with English abstract).
30. Namvar, A., Seyed Sharifi, R., Sedghi, M., Asghari Zakaria, R., Khandan, , & Eskandarpour, B. (2011). Study on the effects of organic and inorganic nitrogen fertilizer on yield, yield components, and nodulation state of chickpea (Cicer arietinum L.). Communications in Soil Science and Plant Analysis, 42(9), 1097-1109. https://doi.org/10.1080/00103624.2011.562587
31. Narimani, H., Seyed Sharifi, R., Khalilzadeh, R., & Aminzadeh, G. (2018) Effects of nano iron oxide on yield, chlorophyll fluorescence indices and some physiological traits of wheat (Triticum aestivum) under rain fed and supplementary irrigation conditions. Iranian Journal of Plant Biology, 10, 21-40. (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22108/ijpb.2018.110895.1098
32. Nazari, G., Seyed Sharifi, R., & Narimani, H. (2021). Effect of mycorrhiza, vermicompost and nano silicon on agronomic and physiological traits of triticale under different intensities drought stress. Journal of Crop Production, 14(4), 21-45 (in Persian with English abstract). https://doi.org/22069/EJCP.2022.18925.2413
33. Nikbakht, A., Mohseni, K., Mesbah, B., Xia, Y. P., Ancheng, L., & Nemat, E. (2008). Effect of humic acid on plant growth, nutrient uptake and post harvest life of gerbera. Journal of Plant Nutrition, 31, 2155-2167. https://doi.org/10.1080/01904160802462819
34. Oftadeh Fadafen, A., Aminifard, M. H., Behdani, M. A., & Moradinezhad, F. (2018). Evaluation of 44 nitroxin and vermicompost on quantitative characteristics and photosynthetic pigments of 45 saffron (Crocus sativus). Journal of Saffron Research (semi-annual), 5(2), 163-179 (in Persian with English abstract). https://doi.org/10.22077/jsr.2017.320.1013
35. Ouk, M., Shu, F., Ken, F., Jaya, B., Mark, C., & 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.
36. Pashnezhad, F., Majid Hervan, A., Nourmohammadi, A., Sayyadat A., & 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.
37. Rahman, S. M., & Uddin, A. S. M. (2000). Ecological adaptation of chickpea to water stress. Legume Research, 23, 1-8.
38. Ronanini, D., Savin, R., & Hal, A. J. (2004). Dynamic of fruit growth and oil quality of sunflower (Helianthus annuus) exposed to brief interval of high temperature during grain filling. Field Crop Research, 83, 79-90. https://doi.org/10.1016 /S0378-4290(03)00064-9
39. Sabouri, F., Siroosmehr, A. R., & Gorgini Shabankareh, H. (2017). Effect of irrigation regimes and humic acid solution on some morphological and physiological characteristics of Satureja hortensis. Iranian Journal of Plant Biology, 9(34), 13-24. (in Persian with English abstract). https://doi.org/22108/IJPB.2018.22437
40. Sam Dalire, M., Seyed Sharifi, R., & Esmaelpour, B. (2010). Pulses Agronomy. Islamic Azad University Press, Iran. pp. 282. (in Persian).
41. Samiran, R., Kusum, A., Biman, K. D., & Ayanadar, A. (2010). Effect of organic amendments of soil on growth and productivity of three common crops viz. Zea mays, Phaseolus vulgaris and Abelmoschus esculentus. Applied Soil Ecology, 45, 78-84. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2010.02.004
42. Shabani, R., & Armin, M. (2017). The effect of foliar application of urea and humic acid in rain-fed conditions on yield and yield components of chickpea. Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 1(1), 77-88. https://dorl.net/dor/1001.1.2423611.1396.1.1.7.4
43. Soltani, A. (1998). Application of SAS statistical analysis (in Agriculture). Jahad Daneshgahi Mashhad Press, Mashhad, Iran. 188 pp. (in Persian).
44. Soltani, A., Hajjar Pour, A. & Vadez, V. (2016) Analysis chickpea yield gap and water-limited potential yield in Iran. Filed Crops Research, 185, 21-30. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2015.10.015
45. Stone, L. R., Schlegel, A. J. (2006). Yield–water supply relationships of grain sorghum and winter wheat. Agronomy Journal, 98, 1359-1366. https://doi.org/10.2134/agronj2006.0042
46. Talebi, R., Ensafi, M. H., Baghbani, N., Karami, E., & Mohammadi, K. H. (2013). Physiological responses of chickpea (Cicer arietinum) genotypes to drought stress. Environmental and Experimental Biology, 11, 9-15
47. Theunissen, J., Ndakidemi, P. A., & Laubscher, C. P. (2010). Potential of vermicompost produced from plant waste on the growth and nutrient status in vegetable production. International Journal of Physiological Science, 5(13), 1964-1973.
48. Tuba Bicer, B., Narin Kolenderand, A., & Akar, D. A. (2004). The effect of irrigation on spring-sown chickpea. Journal of Agronomy Asian Network for Scientific Information, 3, 154-158. https://doi.org/3923/ja.2004.154.158
49. Yang, J., & Zhang, J. (2006). Grain filling of cereals under soil drying. New Phytologist, 169, 223-236. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2005.01597.x
50. Yordanov, I., Velikova, V., & Tsonev, T. (2003). Plant responses to drought and stress tolerance. Bulgarian Journal of Plant Physiology, Special Issues, 187-206.