تولیدات گیاهی

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

بانک ها و نمایه نامه ها

پرسش‌های متداول

اخبار و اعلانات

راهنمای تهیه مقاله

فرم های نشریه

تأثیر کود‌های زیستی و شیمیایی و محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک بر عملکرد و برخی صفات فیزیولوژیک گندم تحت شرایط تنش خشکی

نوع مقاله : علمی پژوهشی - زراعت

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه آموزشی مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

2 استاد، گروه آموزشی مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

3 دانشیار، گروه آموزشی مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

4 استادیار، گروه آموزشی مهندسی کشاورزی علوم آب، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه لرستان، خرم‌آباد، ایران

چکیده

گندم (Triticum aestivum L.) یکی از محصولات مهم و راهبردی در سراسر جهان است. امروزه آسیب‌های اقتصادی واثرات مخرب زیست‌محیطی ناشی از استفاده بی رویه از کود‌های شیمیایی در کشاورزی در سطح جهانی شناخته شده‌اند. در حال حاضر، از کود‌های زیستی به‌عنوان جایگزینی برای کود‌های شیمیایی بر اساس اصول زیست‌محیطی کشاورزی پایدار و تحمل گیاهان به تنش استفاده می‌شود. اسید‌ سالیسیلیک یک ترکیب فنلی طبیعی است که در کاهش اثرات مضر ناشی از تنش‌های غیرزنده محیطی و تنظیم فرآیند‌های فیزیولوژیکی حیاتی گیاهان نقش دارد. به‌منظور بررسی اثر تغذیه کودی و محلول‌پاشی اسید سالیسلیک بر تحمل گندم رقم چمران دو به تنش‌‌ خشکی آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال زراعی 99-1398 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان با‌: عرض جغرافیایی 33 درجه و 26 دقیقه شمالی، طول جغرافیایی 45 درجه و 17 دقیقه شرقی، و ارتفاع 1210 متری با آب و هوای نیمه خشک، میانگین بارندگی سالانه 8/462 میلی‌متر، میانگین تبخیر سالانه 52/1842 میلی‌متر و میانگین دمای سالانه 16.6 درجه سانتی‌گراد‌، در سه تکرار انجام شد. کرت اصلی شامل سطوح آبیاری در دو سطح عدم تنش (100 درصد ظرفیت زراعی) و تنش خشکی (50 درصد ظرفیت زراعی) و کرت‌های فرعی شامل کود در پنج سطح شامل عدم مصرف کود زیستی + 50 درصد کود شیمیایی، کاربرد 100 درصد کود شیمیایی، مصرف بذرمال کود زیستی نیتروکسین‌+‌50 درصد کود شیمیایی، مصرف بذرمال مایکوریز‌+‌50 درصد کود شیمیایی، مصرف همزمان کود‌های زیستی (نیتروکسین‌+مایکوریز)‌ + ‌50 درصد کود شیمیایی، و تیمار محلول‌‌پاشی در دو سطح (محلول‌‌پاشی با آب و محلول‌پاشی با غلظت یک میلی‌‌مولار اسید سالیسلیک) بود. نتایج نشان داد که تنش خشکی سبب افزایش پروتئین دانه و مالون‌دی‌آلدئید و کاهش دیگر صفات مورد ارزیابی شد. تیمار تغذیه کودی و تیمار محلول‌پاشی اسید سالیسلیک هرکدام به تنهایی سبب افزایش صفات مورد ارزیابی و کاهش میزان مالون‌دی‌آلدئید نسبت به عدم مصرف کود زیستی+50 درصد کود شیمیایی و عدم محلول‌پاشی اسید سالیسیلک (شاهد) شدند. تیمار ترکیبی کودزیستی (نیتروکسین+مایکوریز)‌+ 50 درصد کود شیمیایی و اسید سالیسلیک توانست اثر تنش خشکی را در صفات مورد ارزیابی این پژوهش بر گندم رقم چمران دو کاهش دهد. به‌طور‌کلی می‌توان نتیجه گرفت کاربرد کودزیستی (نیتروکسین‌+‌مایکوریز) + 50 درصد کود شیمیایی و محلول‌‌پاشی اسید سالیسیلیک می‌تواند به عنوان یک کود موثر و جایگزین به منظور کاهش مصرف کودهای شیمیایی و کمبود آب در شرایط خرم‌آباد در جهت کشاورزی پایدار عمل کند.
 
کلیدواژه‌ها: تغذیه گیاه، سطوح آبیاری، رتگیزه فتوسنتزی، مالون‌دی‌‌آلدئید
گندم (Triticum aestivum L.) یکی از محصولات مهم و راهبردی در سراسر جهان است. امروزه آسیب‌های اقتصادی واثرات مخرب زیست‌محیطی ناشی از استفاده بی رویه از کود‌های شیمیایی در کشاورزی در سطح جهانی شناخته شده‌اند. در حال حاضر، از کود‌های زیستی به‌عنوان جایگزینی برای کود‌های شیمیایی بر اساس اصول زیست‌محیطی کشاورزی پایدار و تحمل گیاهان به تنش استفاده می‌شود. اسید‌ سالیسیلیک یک ترکیب فنلی طبیعی است که در کاهش اثرات مضر ناشی از تنش‌های غیرزنده محیطی و تنظیم فرآیند‌های فیزیولوژیکی حیاتی گیاهان نقش دارد. به‌منظور بررسی اثر تغذیه کودی و محلول‌پاشی اسید سالیسلیک بر تحمل گندم رقم چمران دو به تنش‌‌ خشکی آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی در سال زراعی 99-1398 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان با‌: عرض جغرافیایی 33 درجه و 26 دقیقه شمالی، طول جغرافیایی 45 درجه و 17 دقیقه شرقی، و ارتفاع 1210 متری با آب و هوای نیمه خشک، میانگین بارندگی سالانه 8/462 میلی‌متر، میانگین تبخیر سالانه 52/1842 میلی‌متر و میانگین دمای سالانه 16.6 درجه سانتی‌گراد‌، در سه تکرار انجام شد. کرت اصلی شامل سطوح آبیاری در دو سطح عدم تنش (100 درصد ظرفیت زراعی) و تنش خشکی (50 درصد ظرفیت زراعی) و کرت‌های فرعی شامل کود در پنج سطح شامل عدم مصرف کود زیستی + 50 درصد کود شیمیایی، کاربرد 100 درصد کود شیمیایی، مصرف بذرمال کود زیستی نیتروکسین‌+‌50 درصد کود شیمیایی، مصرف بذرمال مایکوریز‌+‌50 درصد کود شیمیایی، مصرف همزمان کود‌های زیستی (نیتروکسین‌+مایکوریز)‌ + ‌50 درصد کود شیمیایی، و تیمار محلول‌‌پاشی در دو سطح (محلول‌‌پاشی با آب و محلول‌پاشی با غلظت یک میلی‌‌مولار اسید سالیسلیک) بود. نتایج نشان داد که تنش خشکی سبب افزایش پروتئین دانه و مالون‌دی‌آلدئید و کاهش دیگر صفات مورد ارزیابی شد. تیمار تغذیه کودی و تیمار محلول‌پاشی اسید سالیسلیک هرکدام به تنهایی سبب افزایش صفات مورد ارزیابی و کاهش میزان مالون‌دی‌آلدئید نسبت به عدم مصرف کود زیستی+50 درصد کود شیمیایی و عدم محلول‌پاشی اسید سالیسیلک (شاهد) شدند. تیمار ترکیبی کودزیستی (نیتروکسین+مایکوریز)‌+ 50 درصد کود شیمیایی و اسید سالیسلیک توانست اثر تنش خشکی را در صفات مورد ارزیابی این پژوهش بر گندم رقم چمران دو کاهش دهد. به‌طور‌کلی می‌توان نتیجه گرفت کاربرد کودزیستی (نیتروکسین‌+‌مایکوریز) + 50 درصد کود شیمیایی و محلول‌‌پاشی اسید سالیسیلیک می‌تواند به عنوان یک کود موثر و جایگزین به منظور کاهش مصرف کودهای شیمیایی و کمبود آب در شرایط خرم‌آباد در جهت کشاورزی پایدار عمل کند.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Biological and Chemical Fertilizers and Salicylic Acid Spraying on Yield and Some Physiological Traits of Wheat Under Drought Stress

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Chaharlang Badil 1
  • khosrow Azizi 2
  • Hamid Reza Eisvand 3
  • Ali heidar Nasrollahi 4
  • Ahmad Ismaili 2

1 Ph.D. Student, Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Iran.

2 Professor, Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Iran

3 Associate Professor, Department of Production Engineering and Plant Genetics, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Iran

4 Assistant Professor, Department of Agricultural Engineering, Water Sciences, Faculty of Agriculture, Lorestan University, Iran

چکیده [English]

Introduction
Wheat (Triticum aestivum L.) is one of the most important and strategic crops worldwide. Drought stress is one of the important and abiotic stresses that reduces the growth and yield of plants.in arid and semi-arid regions. Today, the economic damage and destructive effects of the environment due to the excessive use of chemical fertilizers in agriculture are known worldwide, and it is obvious that a suitable alternative must be found for these fertilizers. Currently, biofertilizers are used as an alternative to chemical fertilizers based on the principles of sustainable agriculture and stress tolerance of plants. Salicylic acid is a natural phenolic compound that is involved in reducing the harmful effects of abiotic environmental stresses and regulating vital physiological processes in plants.
 
Materials and Methods
This study was carried out to assess the effect of fertilizer nutrition and foliar application of salicylic acid on wheat tolerance of Chamran 2 cultivar to drought stress experiment as a factorial split plot in the form of a randomized complete block design in the 2019-2020 crop year in the research farm of the Faculty of Agriculture of Lorestan University in three replications was performed The experimental site was located at a latitude 33°26′ N, a longitude 45°17′ E, and an altitude of 1210 m with a semi-arid climate, mean annual precipitation of 462.8 mm, mean annual evaporation of 1842.52 mm, and mean annual temperature of 16.6 °C .Main plot includes irrigation levels in two levels of without stress (100% of field capacity) and drought stress (50% of field capacity) and sub-plots including fertilizer in five levels including no use of biofertilizer + 50% chemical fertilizer, application of 100% chemical fertilizer, seed inoculation of nitroxin biofertilizer + 50% chemical fertilizer, seed inoculation of mycorrhizal + 50% chemical fertilizer, (simultaneous use of biofertilizers (nitroxin + mycorrhiza) + 50% chemical fertilizer, and foliar application treatment at two levels (foliar application with water and foliar application with a concentration of 1 mM salicylic acid).
 
Results and Discussion
The results showed that drought stress increased grain protein and malondialdehyde and decreased other evaluated traits. Fertilizer nutrition and salicylic acid foliar application treatment alone increased the evaluated traits and decreased malondialdehyde content compared to the no use of biofertilizer + 50% chemical fertilizer and no foliar application of salicylic acid. Combined treatment of fertilizer (nitroxin + mycorrhiza) + 50% chemical fertilizer and salicylic acid could reduce the effect of drought stress on the traits evaluated in this study on wheat of Chamran 2 cultivar. As a result can this treatment suggested to the farmer in order to reduce the consumption of chemical fertilizers in the cultivation of this wheat variety under drought stress conditions.
 
Conclusion
In general, it can be concluded that the application of biofertilizers (nitroxin + mycorrhiza) + 50% chemical fertilizer and salicylic acid foliar application can be used as an effective and alternative fertilizer to reduce the use of chemical fertilizers and water shortage in Khorramabad for sustainable agriculture. As a result, this treatment can be recommended to the farmer to reduce the use of chemical fertilizers in the cultivation of this wheat cultivar under drought stress conditions.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Irrigation levels
  • Malondialdehyde
  • Photosynthetic pigment
  • Plant nutrition
مراجع
Abdelaal, K.A., Attia, K.A., Alamery, S.F., El-Afry, M.M., Ghazy, A.I., Tantawy, D.S., … & Hafez,Y. M. (2020). Exogenous application of proline and salicylic acid can mitigate the injurious impacts of drought stress on barley plants associated with physiological and histological characters. Sustainability, 12(1736), 1-15.
Abdi, N., van Biljon, A., Steyn, C., & Labuschagne, M. T. (2021). Bread wheat (Triticum aestivum) responses to arbuscular mycorrhizae inoculation under drought stress conditions. Plants, 10(9), 1756.
Ahmadian, K., Jalilian, J., & Pirzad, A. (2021). Nano-fertilizers improved drought tolerance in wheat under deficit irrigation. Agricultural Water Management, 244, 106544.
Ajmal, M., Ali, H. I., Saeed, R., Akhtar, A., Tahir, M., Mehboob, M. Z., & Ayub, A. (2018). Biofertilizer as an alternative for chemical fertilizers. research and reviews: Journal of Agriculture and Allied Sciences, 7(1), 1-7.
Aldesuquy, H. S., Ibraheem, F. L., & Ghanem, H. E. (2018). Exogenously supplied salicylic acid and trehalose protect growth vigor, chlorophylls and thylakoid membranes of wheat flag leaf from drought-induced damage. Journal of Agriculture and Forest Meteorology Research, 1(1), 13-20.
Alizadeh, F., Nasrolahi, A., Saeidinia, M., & Sharifipour, M. (2020). Effect of Deficit Irrigation and Different Nitrogen Levels on Wheat Yield and Water Productivity (Case Study: Khorramabad). Iranian Journal of Soil and Water Research, 51(6), 1417-1426. [In Persian]
Amani, N., Sohrabi, Y., & Heidari, G. (2017). Yield and some physiological characteristics in maize by application of bio and chemical fertilizers under drought levels. Journal of Agricultural Science and Sustainable Production, 27(2), 65-83. [In Persian]
Arnon, A. N. (1967). Method of extraction of chlorophyll in the plants. Agronomy Journal, 23(1), 112-121.
Azadi, M. S., Shokoohfar, A. R., Mojadam, M., Lak, S., & Alavifazel, M. (2021). Effect of potassium chemical and biological fertilizers on biochemical traits of corn hybrids under drought stress and determination of traits affecting grain yield. Environmental Stresses in Crop Sciences, 14(1), 27-38. [In Persian]
Azizi, G. (2000). Estimation of effective rainfall in relation to rainfed wheat cultivation (Case: Khorramabad plain). Geographical Research Quarterly, 32(38), 115-123. [In Persian]
Azmat, A., Yasmin, H., Hassan, M.N., Nosheen, A., Naz, R., Sajjad, M., Ilyas, N., & Akhtar, M. N. (2020). Co-application of bio-fertilizer and salicylic acid improves growth, photosynthetic pigments and stress tolerance in wheat under drought stress. PeerJ, 8, e9960.
Daiyoulhagh, D., Rashidi, V., Aharizad, S., Farahvash, F., & Mershekari, B. (2020). Yield Stability analysis of advanced spring wheat genotypes under non-stress and drought stress conditions. Plant Productions, 44(2), 489-502. [In Persian]
Davey, M. W., Stals, E., Panis, B., Keulemans, J., & Swennen, R. L. (2005). High-throughput determination of malondialdehyde in plant tissues. Analytical Biochemistry, 347(2), 201-207.
El-hady, A., Fergani, M. A., El-temsah, M. E., & Abdelkader, M. A. (2018). Physiological response of some wheat cultivars to antitranspirant under different irrigation treatments. Middle East Journal, 7(1), 100-109.
Eliaspour, S., Seyed Sharifi, R., Shirkhani, A., & Farzaneh, S. (2020). Effects of biofertilizers and iron nano‐oxide on maize yield and physiological properties under optimal irrigation and drought stress conditions. Food Science & Nutrition, 8(11), 5985-5998.
Gao, C., El-Sawah, A. M., Ali, D. F. I., Alhaj Hamoud, Y., Shaghaleh, H., & Sheteiwy, M. S. (2020). The integration of bio and organic fertilizers improve plant growth, grain yield, quality and metabolism of hybrid maize (Zea mays L.). Agronomy, 10(3), 319.
Hafez, E. M., Kheir, A. M., Badawy, S. A., Rashwan, E., Farig, M., & Osman, H. S. (2020). Differences in physiological and biochemical attributes of wheat in response to single and combined salicylic acid and biochar subjected to limited water irrigation in saline sodic soil. Plants, 9(10), 1346.
Hafez, E., Omara, A. E. D., & Ahmed, A. (2019). The coupling effects of plant growth promoting rhizobacteria and salicylic acid on physiological modifications, yield traits, and productivity of wheat under water deficient conditions. Agronomy, 9(9), 524.
Kamaei, R., Faramarzi, F., Parsa, M., & Jahan, M. (2019). The effects of biological, chemical, and organic fertilizers application on root growth features and grain yield of Sorghum. Journal of Plant Nutrition, 42(18), 2221-2233.
Kamali, S., & Mehraban, A. (2020). Effects of Nitroxin and arbuscular mycorrhizal fungi on the agro-physiological traits and grain yield of sorghum (Sorghum bicolor L.) under drought stress conditions. PLoS One, 15(12), e0243824.
Kamali, S., & Mehraban, A. (2020). Nitroxin and arbuscular mycorrhizal fungi alleviate negative effects of drought stress on Sorghum bicolor yield through improving physiological and biochemical characteristics. Plant Signaling & Behavior, 15(11), 1813998.
Khalvandi, M., Siosemardeh, A., Roohi, E., & Keramati, S. (2021). Salicylic acid alleviated the effect of drought stress on photosynthetic characteristics and leaf protein pattern in winter wheat. Heliyon, 7(1), e05908.
Lutts, S., Kinet, J. M., & Bouharmont, J. (1996). NaCl-induced senescence in leaves of rice (Oryza sativaL.) cultivars differing in salinity resistance. Annals of Botany, 78(3), 389-398.
Naderi, A., & Eslahi, M. R. (2019). Evaluation of Succeptibility of Some Phenological Stages of Wheat Genotypes in Response to Drought Stress. Plant Productions, 42(1), 133-148. [In Persian]
Naseri, R., Mirzaei, A., & Abbasi, A. (2021). Effect of application of different fertilizer sources on physiological and biochemical traits of new cultivars of barley under dryland conditions. Iranian Journal of Field Crops Research, 19(2), 121-140. [In Persian]
Parveen, A., Arslan Ashraf, M., Hussain, I., Perveen, S., Rasheed, R., Mahmood, Q., … & Alqarawi, A. A. (2021). Promotion of growth and physiological characteristics in water-stressed triticum aestivum in relation to foliar-application of salicylic acid. Water, 13(9), 1316.
Safar-Noori, M., Assaha, D. V. M., & Saneoka, H. (2018). Effect of salicylic acid and potassium application on yield and grain nutritional quality of wheat under drought stress condition. Cereal Research Communications, 46(3), 558-568.
Sedaghat, M., Tahmasebi-Sarvestani, Z., Emam, Y., & Mokhtassi-Bidgoli, A. (2017). Physiological and antioxidant responses of winter wheat cultivars to strigolactone and salicylic acid in drought. Plant Physiology and Biochemistry, 119, 59-69.
Seyed Sharifi, R., Khalilzadeh, R., Pirzad, A., & Anwar, S. (2020). Effects of biofertilizers and nano zinc-iron oxide on yield and physicochemical properties of wheat under water deficit conditions. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 51(19), 2511-2524.
Seyedi, M., Mojaddam, M., Babaei Nejad, T., & Derogar, N. (2018). Study of the chemicals and biological interaction effects on quantitative and qualitative characteristics of some bread wheat cultivars in Shoushtar climatic. Journal of Plant Production Sciences, 8(1), 1-11. [In Persian]
Sharifi, P., & Mohammadkhani, N. (2018). Effects of drought stress on enzymatic and non-enzymatic antioxidants in flag leaf and spikes of tolerant and sensitive wheat genotypes. Plant Productions, 41(3), 37-50. [In Persian]
Shemi, R., Wang, R., Gheith, E.S., Hussain, H.A., Hussain, S., Irfan, M., Cholidah, L., Zhang, K., Zhang, S., & Wang, L. (2021). Effects of salicylic acid, zinc and glycine betaine on morpho-physiological growth and yield of maize under drought stress. Scientific Reports, 11(1), 1-14.
Yousefi Rad, M., & Safa, H. (2021). Effect of foliar application of salicylic acid and selenium on yield and yield components of dry land wheat. Cereal Research, 11(1), 31-41. [In Persian]
Zhang, B., Zhang, H., Wang, H., Wang, P., Wu, Y., & Wang, M. (2018). Effect of phosphorus additions and arbuscular mycorrhizal fungal inoculation on the growth, physiology, and phosphorus uptake of wheat under two water regimes. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 49(7), 862-874.
Zhang, S., Lehmann, A., Zheng, W., You, Z., & Rillig, M. C. (2019). Arbuscular mycorrhizal fungi increase grain yields: A meta‐analysis. New Phytologist, 222(1), 543-555.
Zhao, W., Liu, L., Shen, Q., Yang, J., Han, X., Tian, F., & Wu, J. (2020). Effects of water stress on photosynthesis, yield, and water use efficiency in winter wheat. Water, 12(8), 2127.
تولیدات گیاهی
دوره 45، شماره 3
آذر 1401
صفحه 397-408
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار