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

نقش محلول‌پاشی دود مشتق شده از گیاه بر عملکرد و خصوصیات رشدی ارقام گندم نان (Triticum aestivum L.)

نوع مقاله : علمی پژوهشی - زراعت

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران

2 دانشگاه رازی

3 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران.

چکیده

نگرانی‌های مربوط به امنیت غذایی، افزایش تولید محصولات کشاورزی را به دلیل افزایش روزافزون جمعیت جهان با پیش‌بینی بیش از 6/9 میلیارد نفر تا سال 2050 الزامی کرده‌است. گزارش شده‌است که محتویات مختلف فیزیکو‌شیمیایی گیاهان توسط محلول دود حاصل از گیاه افزایش می‌یابد. ترکیبات زیستی فعال دود در آب محلول بوده و در غلظت‌های خیلی پایین پاسخ‌های فیزیولوژیک قابل توجهی را در گیاهان ایجاد می‌کنند. این ترکیبات را می‌توان در شکل عصاره آبی تحت عنوان دودآب، با طراحی دستگاهی بر مبنای پژوهش‌های پیشین در این زمینه مورداستفاده قرار داد. از طریق مطالعات مختلف ثابت شد‌ه‌است که فعالیت تقویت‌کننده دود به دلیل وجود ترکیب کاریکین (KARs) است. به‌منظور بررسی اثر محلول‌پاشی برگی دودآب بر برخی از شاخص‌های رشد، عملکرد و اجزای عملکرد دانه گندم، پژوهشی در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، طی دو سال زراعی 1399-1398 و 1400-1399 به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی(RCBD) با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل ارقام گندم آبی(میهن و سیروان) و محلول‌‌پاشی دود آب با غلظت یک لیتر در هکتار در مراحل فنولوژیک رشدی گندم در یازده سطح شامل عدم کاربرد (شاهد)، کاربرد در مراحل برجستگی دوگانه، تشکیل گره دوم، ظهور سنبله، گرده‌افشانی، برجستگی دوگانه + تشکیل گره دوم، برجستگی دوگانه + ظهور سنبله، برجستگی دوگانه + گرده‌افشانی، تشکیل گره دوم + ظهور سنبله، تشکیل گره دوم + گرده‌افشانی، ظهور سنبله + گرده‌افشانی بود. صفات مورد مطالعه در این تحقیق شامل عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیکی، شاخص برداشت، دانه در سنبله، وزن هزار دانه، طول پرشدن دانه و سرعت پرشدن دانه بود.
نتایج این مطالعه نشان داد بیش‌ترین سرعت پرشدن دانه با محلول‌پاشی دود آب در مرحله‌ی تشکیل گره دوم با متوسط (38/1 میلی‌گرم در روز) در هر دو رقم میهن و سیروان بود و بیش‌ترین وزن هزار دانه با متوسط (93/ 48 گرم) در رقم مهین در محلول‌پاشی در مرحله‌ی ظهور سنبله بدست آمد، همچنین محلول‌‌پاشی در مرحله‌ی برجستگی دوگانه + تشکیل گره دوم بیش‌ترین شاخص برداشت با متوسط (79/45 درصد) و طول پرشدن دانه با متوسط (51/48 روز) که همگی در رقم میهن بود. محلول‌‌پاشی در مراحل برجستگی دوگانه + تشکیل گره دوم و گرده افشانی بیش‌ترین عملکرد دانه با متوسط (02/6 تن در هکتار) را موجب شد. بیش‌ترین تعداد دانه در سنبله با متوسط (83/55) و عملکرد بیولوژیک با متوسط (61/15 تن در هکتار) مربوط به محلول‌پاشی در مرحله‌‌ی برجستگی دوگانه + ظهور سنبله در رقم میهن بود. دودآب دارای پتانسیل لازم برای افزایش کمیت گندم می‌باشد. در صورت تأیید نتایج این پژوهش در تحقیقات دیگر، می‌توان استفاده از دودآب را به عنوان یک فناوری کاربردی و کم هزینه توصیه کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The role of foliar application of plant-derived smoke on yield and growth characteristics of wheat (Triticum aestivumL.)

نویسندگان [English]

  • Amene Akbarzade sharafi 1
  • Saeid Jalali Honarmand 2
  • Hamidreza Chaghazardi 3
  • Mohammad Eghbal Ghobadi 1

1 Department of Plant Production and Genetics, faculty of Agricultural Science and Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran.

2 Razi University

3 Department of Plant Production and Genetics, faculty of Agricultural Science and Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran.

چکیده [English]

Introduction
Food security concerns have necessitated the increase in agricultural production due to the ever-increasing world population, projected to exceed 9.6 billion people by 2050. It has been reported that various physicochemical contents of plants are increased by the solution of plant smoke. The biologically active compounds of smoke are soluble in water and in very low concentrations, they cause significant physiological responses in plants. These compounds can be used in the form of aqueous extract under the name of water smoke, by designing a device based on previous research in this field. Through various studies, it has been reported that the smoke enhancing activity is due to the presence of karrikin compounds (KARs).
 
Materials and methods
This research was carried out in a factorial experiment in base of randomized complete block design (RCBD) in three replications in the research farm of the Campus of Agriculture and Natural Resources, Razi University, in the crop years 2019-2020 and 2020-2021. The factors included irrigated wheat cultivars (Mihan and Sirvan) and foliar application with a concentration of one liter per hectare in the phenological growth stages of wheat at eleven levels including no application (control), application in the stages of double ridge, second node detectable, ear emergence, anthesis, double ridge + second node detectable, double ridge + ear emergence, double ridge + anthesis, second node detectable + ear emergence, second node detectable + anthesis, ear emergence + anthesis. The studied traits in this research include seed yield, biological yield, harvest index, seed per spike, 1000-seed weight, seed filling duration and seed filling speed.
 
Result and discussion
The results of this study showed that the maximum seed filling speed in foliar application at the stage of second node detectable was average (1.38 mg. day-1) in both Mihan and Sirvan cultivars, and the maximum weight of 1000-seed weight (48.93 g) in Mihan cultivar in foliar application at the stage of ear emergence was obtained, also foliar application in the stage of double ridge + second node detectable had the highest harvest index with average (45.79%) and seed filling duration with average (48.51 days) All of which were in the Mihan cultivar. Foliar application in the stages of double ridge + second node detectable and anthesis caused the highest seed yield with average (6.02 t. ha-1). The maximum number of seeds per spike with average (55.83) and biological yield with average (15.61 t. ha-1) was related to foliar application at the stage of double ridge + ear emergence in Mihan cultivar.
 
Conclusion
Smoke water has the necessary potential to increase the quantity of wheat. If the results of this research are confirmed in other researches, it can be recommended to use water smoke as a practical and low-cost technology, especially for poor farmers in developing countries.
.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Growth regulator
  • Harvest index
  • Karrikin
  • Seed filling speed
مراجع
Asgari, K., Dastan, S. Ajamnorouzi, H. & Ghanbari Malidre, A. (2013). Effect of grain growth components and yield components on grain yield of wheat cultivarsin the weather conditions of Golestan province, Quarterly Journal of Plant Agronomy Science, 6(2), 33-41.
Alizadeh, O., Jafari Haghighi, B. & Ordookhani, K. (2010). The effects of exogenous cytokinin application on sink size in bread wheat (Triticum aestivum L.). African Journal of Agricultural Research, 5(21), 2893-2898.
Aremu, O., Plackova, L. Novak, O. Strik, W.A. Dolezal, K. & VanStaden, J. (2016). Cytokinin profiles in ex vitro acclimatized Eucomisautumnalis plants pre-treated with smoke-derived karrikinolide. Plant Cell Reports, 35, 227-238.
De Lange, J.H. & Boucher, C. (1990). Autecological studies on Audouinia Capitata (Bruniaceae). I. Plant-derived smoke as aseed germination cue. South African Journal of Botanv, 56,700-703.
Demir, I., Ozuaydin, F. Yasar, J. & VanStaden, J. (2012). Effect of smoke-derived butenolide priming treatment on pepper and salvia seeds in relation to transplant quality and catalase activity. South African Journal of Biotechnology, 78, 83-87.
Flematti, G.R., Ghisalberti, E.L. Dixon, K.W. & Trengrove, R.D. (2009). Identification of alkyl substituted 2H-furo [2,3-c] pyran-2-ones as germination stimulants present in smoke. Journal of Agricutural and food chemistry, 57, 9475–9480.
Gholami, B., Noroozi Shahri, F. Mondani, F. Jalali Honarmand, S. & saeedi, M. (2017). Evaluation of some growth indices and grain yield in the wheat in response to urea fertilizer and smoke-water. Agronomy, 20(3), 609-626. [In Persian]
Govindaraj, M., Masilamani, P. Alex Albert, V. & Bhaskaran, M. (2016). Plant derived smoke stimulation for seed germination and enhancement of crop growth: A review. Agricultural Reviews, 37(2), 87-100.
Gupta, P.K., Mir, R.R. Mohan, A. & Kumar, J. (2008). Wheat genomics: present status and future prospects. International Journal of plant Genomic, Volume 2008, 36 p.
Hosseini, M. S., Salek Mearaji, H. Tavakoli, A. & Fotovat, R. (2022). The influence of foliar application of cytokinin on wheat cultivars' physiological traits and yield. Journal of Crop Science Research in Arid Regions, 4(1), 1-17. [In Persia]
Iqbal, M., Asif, S. Ilyas, N. Hassan, F. Raja, N.I. Hussain, M. Ejaz, M. & Saira, H. (2018). Smoke produced from plants waste material elicits growth of wheat (Triticum aestivum L.) by improving morphological, physiological and biochemical activity. Biotechnology Reports, 17, 35-44.
Jain, N., Stirk, W.A. & Van Staden, J. (2008). Cytokinin-and auxin-like activity of a butenolide isolated from plant-derived smoke. South African Journal of Botany, 74, 327-331.
Jalali Honarmand, S., Rasaei, A. Saeidi, M. Ghobadi, M. & Khanizadeh, S. (2016). Impact of foliar application of growth hormones at stages of yield components formation of two wheat cultivars under dry-land conditions. Crop Physiology Journal, 8(29), 43-57. [In Persian]
Karam, F., Lahoud, R. Masaad, R. Kabalan, R. Breidi, J. Chalita, C. & Rouphael, Y. (2007). Evapotranspiration, seed yield and water use efficiency of drip irrigated sunflower under full and deficit irrigation conditions. Agricultural Water Management, 90(3), 213-223.
Khatoon, A., Rehman, SH.U. Aslam, M.M.  Jamil, M. & Komatsu, S. (2020). Plant-derived smoke affects biochemical mechanism on plant growth and seed germination. International Journal of Molecular Sciences. 21: 7760: 1-25.
Liu, T., Hou G.G. Cardin, M. Marquart, L. & Dubat, A. (2017). Quality attributes of whole-wheat flour tortillas with sprouted whole-wheat flour substitution. Lebensmittel-Wissenschaft and Technologie, 77, 1–7.
Majidiian, M., Ghalavand, A. Karimian, N. & Kamgar Haghighi, A.A. (2008). Effects of moisture stress, nitrogen fertilizer, Manure and integrated nitrogen and manure fertilizer on yield, yield components and water use efficiency of SC704 corn. Journal Science Technology Agriculture Natural Resource, 45, 417-432.
Moradi, J. (2018). The effect of using water vapor and nitrogen fertilizer on ecological and physiological characteristics of irrigated wheat. M.Sc. Thesis of Agronomy. Razi University of Kermanshah. Kermanshah. [In Persian]
Mosanna, R. & Khalilvand Behrouzyar, E. (2015). Zinc nano-chelate foliar and soil application on maize (Zea mays L.) physiological response at different growth stages. International Journal of Advanced Life Sciences, 8(1), 85-89.
Mousavi, S.S., Abdullahi, M.R. Mazaheri Qaqeb, H.A. & Mehrshad, B. (2014). The effect of aqueous extract of plant smoke on some above-ground and below-ground traits of winter wheat. Plant production (agricultural scientific journal), 37(1), 81-91. [In Persian]
Nelson, D.C., Flematti, G.R. Ghisalberti, E.L. Dixon, K. & Smith, S.M. (2012). Regulation of Seed Germination and Seedling Growth by Chemical Signals from Burning Vegetation. Annual Review of Plant Biology. 63. 107–130.
Nelson, D.C., Riseborough, J.A. Flematti, G.R. Stevens, J. Ghisalberti, E.L. Dixon, K.W. & Smith, S.M. (2009). Karrikins Discovered in Smoke Trigger Arabidopsis Seed Germination by a Mechanism Requiring Gibberellic Acid Synthesis and Light. Plant Physiologist. 149. 863–873.

Nelson, D.C., Scaffidi, A. Dun, E.A. Waters, M.T. Flematti, G.R. Dixon, K.W. Beveridge, C.A. Ghisalberti, E.L. & Smith, S.M. (2011). F-box protein MAX2 has dual roles in karrikin and strigolactone signaling in Arabidopsis thaliana. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108. 8897–8902.

Nguyen, H.N., Perry, L. Kisiala, A. Olechowski, H & Emery, R.N. (2020). Cytokinin activity during early kernel development corresponds positively with yield potential and later stage ABA accumulation in field-grown wheat (Triticum aestivum L.). Planta, 252(5): 1-16.
Noroozi Shahri, F., Gholami, B. Jalali Honarmand, S. Mondani, F. & Saeedi, M. (2017). The effect of smoke-water and nitrogen fertilizer on wheat (Triticum aestivum L.) ecophysiological traits. Iranian Agricultural Research Journal, 16(2), 459-475. [In Persian]
Pepperman, A.B. & Cutler, H.G. (1991). Plant-growth-inhibiting properties of some 5- alkoxy-3-methyl 2(5h)-furanones related to strigol. ACS Symposium Series, 443, 278-287.
Saeidi, M., Moradi, F. Ahmadi, A. Poostini, K. & Najafian, G. (2006). Effect of exogenous application of ABA and CK at different stages of grain development on some physiological aspects of source and sink relationship in two bread wheat cultivars. Iranian Journal of Crop Sciences, 8(3), 268-282. [In Persia]
Smith, S.M., & Li, J.Y. (2014). Signalling and responses to strigolactones and karrikins. Current Opinion in Plant Biology. 21. 23–29.
Takei, K., Ueda, N. Aok, K. Kuromori, T. Hirayama, T. Shinozaki, K. Yamaya, T. & Sakakibara, H. (2004). AtIPT3 is a key determinant of nitrate-dependent cytokinin biosynthesis in Arabidopsis. Plant and Cell Physiology, 45, 1053-1062.
VanStaden, J., Jager, A.K. Light, M.E. Burger, B.V. (2004). Isolation of the major germination cue from plant-derived smoke. South African Journal of Botany, 70(4), 654-659.
Wang, L., Waters, M.T. & Smith, S.M. (2018). Karrikin-KAI2 signalling provides Arabidopsis seeds with tolerance to abiotic stress and inhibits germination under conditions unfavourable to seedling establishment. New Phytologist. 219. 605–618.
Zhang, H., Chen, T. Wang, Z. Yang, J.C. & Zhang, J.(2010). Involvement of cytokinins in the grain filling of rice under alternate wetting and drying irrigation. Journal of Experimental Botany, 61(13), 3719-3733.
تولیدات گیاهی
دوره 46، شماره 4
اسفند 1402
صفحه 523-537
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار