فهرست مطالب

فیزیولوژی محیطی گیاهی - پیاپی 48 (زمستان 1396)

نشریه فیزیولوژی محیطی گیاهی
پیاپی 48 (زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/12/11
  • تعداد عناوین: 9
|
  • پژوهشی
  • سمیه تکاسی *، ابراهیم کازرونی منفرد، پرویز رضوانی مقدم، مهدی نصیری صفحات 1-11
    مدل های پیش بینی زمان سبزشدن گیاهچه برای بهینه سازی برنامه های کنترل علف های هرز به کار می روند. این آزمایش با هدف پیش بینی زمان ظهور سه گونه علف هرز تابستانه تاتوره (Datura stramonium) ، تاج ریزی سیاه (Solanum nigrum) و تاج خروس ریشه قرمز (Amaranthus retroflexus) در شرایط مزرعه با استفاده از دما و رطوبت خاک اجراء شد. سه تاریخ کاشت اول خرداد، اول تیر و اول مرداد و 3 ر‍ژیم آبیاری دو، سه و چهار روز یک بار به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 3 تکرار برای سه گونه علف هرز مورد مطالعه قرار گرفت. برای بیان روند تغییرات سبزشدن از مدل زمان آبی-گرمایی استفاده شد. مگاپاسکال-درجه سانتی گراد-روز مورد نیاز برای سبز شدن گونه ها با دما و پتانسیل پایه به دست آمده توسط مدل زمان آبی-گرمایی و رطوبت و دمای روزانه خاک محاسبه شد. درصد سبز شدن تجمعی در مقابل زمان آبی-گرمایی رسم و مدل سیگموئیدی سه پارامتری برآن برازش داده شد. سپس حداکثر درصد سبز شدن و مقدار مگاپاسکال- درجه سانتی گراد روز مورد نیاز برای 50 درصد سبز شدن بذور برآورد گردید. نتایج نشان داد بیشترین و کمترین درصد سبز شدن سه گونه علف هرز به ترتیب در رژیم آبیاری دو روز یک بار در ماه مرداد و رژیم آبیاری چهار روز یک بار در ماه خرداد رخ داد. سبز شدن گیاهچه سه گونه علف هرز در ماه مرداد نسبت به ماه های خرداد و تیر سریع ترو بیشتر بود. زمان آبی-گرمایی مورد نیاز برای سبز شدن سه گونه متفاوت بود. تاتوره کمترین و تاج ریزی سیاه بیشترین زمان آبی-گرمایی را برای 50 درصد سبز شدن گیاهچه نیاز داشتند. دمای بهینه سبزشدن تاج خروس ریشه قرمز، تاج ریزی سیاه و تاتوره به ترتیب 35-30، 30-27، 34-29 درجه سانتی گراد به دست آمد. سبز شدن گیاهچه سه گونه علف هرز در ماه مرداد و بیشترین و کمترین درصد سبز شدن سه گونه علف هرز به ترتیب در رژیم آبیاری دو روز یک بار در ماه مرداد و رژیم آبیاری چهار روز یک بار در ماه خرداد بود.
    کلیدواژگان: پتانسیل آب، دمای خاک، رطوبت خاک، علف هرز، مدل سیگموئیدی سه پارامتری
  • جعفر بختیاری، معصومه ملکی، مجید رستمی * صفحات 12-24
    به منظور ارزیابی تاثیر نانو کودهای آهن، منگنز و نیتروژن بر برخی از صفات زراعی و فیزیولوژیکارقام کنجد، آزمایشی مزرعه ای به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال 1394 در مزرعه ای واقع در شمال غرب شهر دهلران اجرا گردید. فاکتورهای آزمایش شامل نوع رقم (بومی، دشتستان 2 و داراب 1) و نوع محلول پاشی نانوکودها (شاهد، منگنز، آهن و نیتروژن) با غلظت دو در هزار بودند. بر اساس نتایج برهمکنش محلول پاشی نانوکودها و رقم بر تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک و شاخص برداشت در سطح پنج درصد معنی دار بود. مقدار کاروتنوئیدها و قندهای محلول گیاه فقط تحت تاثیر تیمار محلول پاشی نانوکودها قرار گرفت و بیشترین مقدار این ترکیبات در شرایط استفاده از آهن مشاهده شد. بیشترین مقدار عملکرد بیولوژیک در رقم دشتستان 2 و در تیمار محلول پاشی منگنز و کمترین عملکرد بیولوژیک در رقم داراب 1 و در شاهد به دست آمد. عملکرد دانه و مقدار کلروفیل a تحت تاثیر رقم و محلول پاشی قرار گرفت ولی برهم کنش تیمارها بر عملکرد دانه معنی دار نبود. بیشترین عملکرد دانه در رقم دشتستان 2 مشاهده شد و اختلاف معنی دار با دو رقم دیگر داشت. بیشترین عملکرد دانه در تیمار نانوکود منگنز مشاهده شد که اختلاف معنی دار با تیمار محلول پاشی آهن و شاهد داشت. با توجه به نتایج به دست آمده بهترین رقم برای کاشت در منطقه مورد مطالعه رقم دشتستان 2 بود. علاوه بر این اثر نانوکود منگنز در بهبود عملکرد دانه ارقام مختلف کنجد قابل ملاحظه بود به همین دلیل ضمن توصیه این نانوکود برای تغذیه کنجد انجام مطالعات تکمیلی در ارتباط با اثرات این کود پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: تغذیه گیاهی، قند محلول، عملکرد، کلروفیل، محلول پاشی
  • سید مرتضی زاهدی *، فرزاد رسولی، غلامرضا گوهری صفحات 25-34
    به منظور بررسی اثر تنش خشکی و کاربرد پتاسیم بر عملکرد دانه، برخی صفات بیوشیمایی و غلظت عناصر غذایی مس، روی و منگنز در گیاه لوبیا چشم بلبلی، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه مراغه، در سال 1395 انجام گردید. در این آزمایش تیمارها شامل دو سطح آبیاری (نرمال یا 100 و 50 درصد ظرفیت مزرعه ای) و پتاسیم در پنج سطح (صفر، 30، 60، 90 و 120 میلی گرم در کیلوگرم از منبع سولفات پتاسیم) بود. نتایج آزمایش حاضر نشان داد که تنش خشکی منجر به کاهش شاخص های رشد و غلظت عناصر در گیاهان گردید اما در مقابل کاربرد سطوح مختلف پتاسیم با تعدیل اثرهای تنش خشکی منجر به افزایش وزن خشک بخش هوایی، عملکرد دانه و کربوهیدرات گشت. علاوه بر این کاربرد پتاسیم با غلظت 120 میلی گرم باعث افزایش معنی دار غلظت عناصر غذایی همچون روی، مس و منگنز در گیاهان تحت تنش خشکی شد. بر اساس نتایج به دست آمده در این آزمایش، به نظر می رسد پتاسیم با کاهش اثرات سو تنش موجب بهبود شاخص های رشد گیاهان گردید. لذا با توجه به معضل کم آبی در کشور می توان کود سولفات پتاسیم را به عنوان راهکاری جهت کاهش اثرهای تنش خشکی در کشت لوبیا چشم بلبلی توصیه نمود.
    کلیدواژگان: بیوشیمایی، سطوح آبیاری، سولفات پتاسیم، شاخص رشدی، گیاه
  • آرزو عبیدی *، ابراهیم زینلی، افشین سلطانی، عبدالرضا قرنجیکی صفحات 35-51
    اطلاعات مربوط به تغییرات غلظت، تجمع و تخصیص فسفر در گونه های مختلف گیاهی در راستای بهبود کارآیی جذب و استفاده از عناصر غذایی به ویژه در خاک های فقیر حائز اهمیت است. از این رو، به منظور بررسی تغییرات غلظت، تجمع و تخصیص فسفر در تعدادی از گونه های زراعی و هرز خانواده گندمیان، در سال زراعی 95-1394 آزمایشی گلدانی در شرایط هوای آزاد در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت فاکتوریل با سه تکرار در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در خاکی با مقدار فسفر قابل استفاده کم (85/4 میلی گرم در کیلوگرم) اجرا شد. تیمارهای آزمایش شامل هفت گونه زراعی و هرز از خانواده گندمیان (گندم نان، گندم دوروم، جو معمولی، جو لخت، چاودم، یولاف وحشی و علف خونی) و دو شرایط عدم مصرف و مصرف کودهای نیتروژنه، فسفره و پتاسه به مقدار توصیه شده بودند. بر اساس نتایج به دست آمده، در هر دو مرحله ساقه رفتن و گرده افشانی با مصرف کود، غلظت و تجمع فسفر در تمام بخش های گیاه، به استثنای غلظت فسفر ریشه در مرحله ساقه رفتن، به طور معنی داری افزایش پیدا کرد. میانگین غلظت فسفر بخش هوایی بوته در مراحل ساقه رفتن و گرده افشانی در شرایط عدم کوددهی به ترتیب 9/3 و 9/1 گرم در کیلوگرم بود که در نتیجه مصرف کود به طور معنی داری افزایش یافته و به ترتیب به 5/4 و 1/2 گرم در کیلوگرم رسید. همچنین، در نتیجه کوددهی میانگین مقدار فسفر تجمع یافته در بخش هوایی بوته در ساقه رفتن از 92/0 به 2/3 و در گرده افشانی از 45/2 به 2/9 میلی گرم در بوته رسید. در گرده افشانی، تاثیر گونه گیاهی بر غلظت فسفر در تمام اندام های گیاه اما در ساقه رفتن فقط بر غلظت فسفردر ساقه و بخش هوایی بوته معنی دار بود. با این حال، در هر دو مرحله، تجمع فسفر در تمام بخش های گیاه و کل بوته به طور معنی داری تحت تاثیر گونه گیاهی و اثرات متقابل گونه و کوددهی قرار گرفت. میانگین غلظت فسفر بخش هوایی بوته در گونه های مورد مطالعه در ساقه رفتن از 9/2 تا 7/4 و در گرده افشانی از 4/1 تا 7/2 گرم در کیلوگرم متغیر بود. نتایج مقایسه میانگین های اثرات متقابل نشان داد که در مرحله ساقه رفتن، در شرایط عدم کوددهی هیچ اختلاف معنی داری بین گونه ها از نظر تجمع فسفر در بخش های مختلف بوته وجود نداشت. در مرحله گرده افشانی نیز اختلاف های بین گونه ها از نظر تجمع فسفر در شاهد عدم کوددهی به مراتب کمتر از شرایط کوددهی بود.
    کلیدواژگان: اندام های گیاه، توزیع فسفر، کوددهی، گیاهان زراعی، علف های هرز
  • نورالله خیری، حسین عجم نوروزی *، حمیدرضا مبصر، بنیامین ترابی صفحات 52-64
    به منظور بررسی اثر روش های کاربرد روی و سیلیس بر برخی صفات فیزیولوژیکی گیاه برنج رقم طارم هاشمی، آزمایشی در سال 1395 در شهرستان نور به صورت طرح بلوک های کامل تصادفی با 16 تیمار در سه تکرار اجرا گردید. تیمارهای آزمایش شامل T1: شاهد، T2: کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم، T3: کاربرد خاکی سولفات روی، T4: سیلیکات کلسیم سولفات روی، T5: محلول پاشی نانوسیلیکون، T6: محلول پاشی نانوسیلیکون کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم، T7: محلول پاشی نانوسیلیکون کاربرد خاکی سولفات روی، T8: محلول پاشی نانوسیلیکون کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم سولفات روی، T9: محلول پاشی نانواکسید روی، T10: محلول پاشی نانواکسید روی کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم، T11: محلول پاشی نانواکسید روی کاربرد خاکی سولفات روی، T12: محلول پاشی نانواکسید روی کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم سولفات روی، T13: محلول پاشی نانوسیلیکون نانواکسید روی، T14: محلول پاشی نانوسیلیکون نانواکسید روی کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم، T15: محلول پاشی نانوسیلیکون نانواکسید روی کاربرد خاکی سولفات روی و T16: محلول پاشی نانوسیلیکون نانواکسید روی کاربرد خاکی سیلیکات کلسیم سولفات روی بودند. نتایج نشان داد تیمارهای آزمایش اثر معنی داری بر صفات میزان پروتئین کاه، روی دانه و کاه و سیلیس دانه و کاه داشتند ولی میزان پروتئین دانه و کلروفیل برگ پرچم تحت تاثیر تیمارهای آزمایش قرار نگرفتند. در بین تیمارهای مورد بررسی، مصرف توام سیلیس و روی منجر به بهبود جذب عناصر غذایی در مقایسه با کاربرد جداگانه عناصر و شاهد شد. این نشان دهنده جمع پذیری ترکیبات روی و سیلیس و اثر هم افزایی آن ها می باشد. کاربرد ترکیبی عناصر سیلیس و روی با هر دو روش محلول پاشی نانوذره و خاک کاربرد (T16) سبب بهبود میزان جذب عناصر غذایی در دانه و کاه برنج گردید ولی در بین روش های مورد استفاده، محلول پاشی نانوذرات اثرات مثبت بیشتری در بهبود خصوصیات فیزیولوژیکی گیاه برنج نسبت به تیمارهای خاک کاربرد عناصر داشت.
    کلیدواژگان: برنج، پروتئین، جذب عناصر غذایی، خاک مصرف، کلروفیل، نانوذرات
  • ابراهیم غلامعلی پور علمداری *، مارال ایری، جواد بیات کوهسار، زینب اورسجی صفحات 65-77
    آزمایشی با هدف تجزیه برخی از ترکیبات اولیه و ثانویه در اندام های مختلف کاهوی وحشی (Lactuca serriola L.) در مرحله فنولوژیکی رویشی انجام شد. پس از جمع آوری اندام های هوایی کاهوی وحشی از سطح مزارع روستای وامنان از توابع شهرستان آزاد شهر، اندام های محتلف نظیر ریشه، ساقه و برگ به تفکیک از یکدیگر جدا، خشک و پودر گردید. هم چنین مخلوطی از اندام ها به عنوان تیمار دیگر برای مقایسه با سایر اندام ها در نظر گرفته شد. سپس اندام های مختلف کاهوی وحشی و مخلوطی از آن ها از لحاظ برخی از ترکیبات اولیه نظیر میزان ماده آلی، خاکستر خام، پروتئین، آمینو اسید پرولین، نشاسته، قندهای محلول به علاوه از لحاظ شاخص پایداری غشای سلولی و ترکیبات ثانویه فنل کل و آنتوسیانین نیز مورد تجزیه کمی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که اندام های مختلف کاهوی وحشی از مقادیر مختلف متابولیت های اولیه و ثانویه و به علاوه شاخص پایداری غشای سلولی برخوردار بودند. براساس نتایج، اندام برگ کاهوی وحشی به ترتیب از بیشترین و کمترین میزان ماده آلی و خاکستر خام برخوردار بود. هم چنین بیشترین میزان ترکیبات پروتئین، نشاسته و اسمولیت های سازگار کننده قندهای محلول و پرولین مربوط به اندام برگ بود. بیشترین میزان فنل کل و آنتوسیانین به اندام برگ اختصاص داشت که همبستگی مثبت و معنی داری را با شاخص پایداری غشای سلولی نشان دادند. با توجه به زیست توده بالای کاهوی وحشی، پیشنهاد به تجزیه سایر ترکیبات شیمیایی موجود در آن می باشد. جهت استفاده از ترکیبات آن ها برای تهیه علف کش های زیستی نیاز به آزمایشات تکمیلی می باشد.
    کلیدواژگان: آنتوسیانین، اسمولیت های سازگارکننده، پروتئین، شاخص پایداری غشاء، فنل کل، گیاه هرز
  • لیلا فهمیده*، لیلا جانی پور، بهمن فاضل نسب صفحات 78-91
    در این تحقیق به منظور، تعیین رابطه خویشاوندی و فاصله ژنتیکی بین جمعیت های زیره ی سیاه از نشانگرهای RAPD و ISSR استفاده شد. با استفاده از نشانگر RAPD در مجموع 126 آلل تکثیر شد که آغازگر TIBMBC08 و TIBMBA02 با 7 آلل کمترین تعداد و آغازگر TIBMBC05با 22 آلل بیشترین تعداد داشتند. در نشانگر ISSR در مجموع 79 الل شناسایی که آغازگر UBC112 با 1 الل کمترین تعداد و آغازگر UBC809 با 15 آلل بیشترین تعداد داشتند. در نشانگر RAPD، بیشترین میزان شاخص چند شکلی با میزان 94/0 مربوط به آغازگر TIBMBC05و کمترین میزان شاخص چندشکلی با میزان 8/0 مربوط به آغازگر TIBMBA02 و میزان شاخص تنوع شانن (57/0) و شاخص تنوع نی (38/0) مشاهده گردید. همچنین در نشانگر ISSR، بیشترین میزان شاخص چندشکلی با میزان 92/0 مربوط به آغازگرهای UBC809 و کمترین میزان شاخص چندشکلی مربوط به آغازگر UBC112با میزان صفر و میزان شاخص تنوع شانن (57/0) و شاخص تنوع نی (39/0) مشاهده گردید. بر اساس اطلاعات RAPD و ISSR به صورت توام بیشترین میزان تشابه مربوط به زیره ی سیاه کرمان و زیره ی سیاه جندق (48/0) و کمترین میزان تشابه مربوط به ژنوتیپ های زیره ی سیاه کرمان و زیره ی سیاه نیشابور (115/0) با میانگین 315/0 می باشد. تجزیه خوشه ای جمعیت های زیره ی سیاه را بر اساس اطلاعات توام هر دو نشانگر RAPD و ISSR در سه گروه مختلف که تا حدودی با موقعیت جغرافیایی آنها مطابفت داشت، طبقه بندی و از همدیگر تفکیک نمود.
    کلیدواژگان: تن، وع ژنتیکی، تجزیه خوشه ای، زیره سیاه، شاخص چندشکلی، نشانگر RAPD و ISSR
  • مجتی یوسفی راد*، ابوالفضل معصومی زواریان صفحات 92-102
    به منظور بررسی تاثیر برهم کنش میکوریزا و هیومیک اسید بر خصوصیات مورفولوژیک، درصد پروتئین دانه و جذب عناصر غذایی لوبیاقرمز، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. فاکتورهای تحقیق شامل قارچ میکوریزا در سه سطح عدم مصرف (شاهد) ، استفاده از سویه Glomus intraradice و استفاده از سویه Glomus mossea و همچنین محلول پاشی هیومیک اسید در سه سطح صفر (شاهد) ، 15 و 30 میلی گرم در لیتر بود. آزمایش به صورت گلدانی اما در شرایط طبیعی و کنترل نشده اجرا شد. صفات اندازه گیری شده ارتفاع بوته، طول ریشه، وزن خشک بوته، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن صد دانه، درصد پروتئین دانه و درصد نیتروژن و فسفر برگ بود. کاربرد میکوریزا و هیومیک اسید موجب افزایش صفات اندازه گیری شده به جز تعداد دانه در غلاف و وزن صد دانه شد. در صفات مورد بررسی بین دو سویه اعمال شده اختلاف معنی دار مشاهده نگردید و بین سطوح 15 و 30 میلی گرم در لیتر هیومیک اسید نیز تفاوت معنی دار دیده نشد. به طور کلی محلول پاشی 15 میلی گرم در لیتر هیومیک اسید در حضور Glomus mossea تاثیر بیشتری نسبت به سایر تیمارها داشت.
    کلیدواژگان: خصوصیات مورفولوژیک، درصد پروتئین، غلظت عناصر غذایی، میکوریزا، هیومیک اسید
  • علی نامور *، هاشم هادی، رئوف سیدشریفی صفحات 103-128
    گیاهان همواره در معرض عوامل نامساعد محیطی مختلف نظیر؛ شوری، خشکی، دماهای بالا/پایین، سمیت فلزات سنگین، غرقابی، تابش ماوراء بنفش و ازن قرار می گیرند. تنش های غیر زیستی سبب ایجاد اختلال در رشد، فیزیولوژی و عملکرد گیاهان شده و یک چالش بسیار مهم در تولید محصولات زراعی و امنیت غذایی به شمار می روند. راهکارهای مختلفی برای بهبود عملکرد گیاهان زراعی در شرایط تنش پیشنهاد شده است ولی بیشتر تلاش های صورت گرفته در زمینه افزایش تولید گیاهان زراعی در حضور عوامل تنش زا ناموفق بوده است. با این وجود در سال های اخیر استفاده از منابع خارجی محافظ های گیاهی مانند؛ محافظ های اسمزی (مانند؛ پرولین و گلیسین بتایین) ، هورمون های گیاهی (نظیر؛ آبسیزیک اسید، سالسیلیک اسید، جیبرلیک اسید، جاسمونیک اسید، براسینو استروییدها و پلی آمین ها) ، آنتی اکسیدان ها (از جمله؛ گلوتاتیون، آسکوربیک اسید و توکوفرول) ، عناصر ریز مغذی (مانند؛ آهن و روی) و عناصر کمیاب (نظیر؛ سیلیکون و سلنیوم) در تعدیل خسارات ایجاد شده توسط تنش های غیر زیستی در گیاهان بسیار موثر شناخته شده اند. این استراتژی به دلیل کارآیی بالا، سهولت استفاده، کم هزینه بودن و عدم نیاز به تجهیزات پیشرفته توجهات زیادی را به خود جلب نموده است. از سوی دیگر استفاده از منابع خارجی محافظ های گیاهی ظرفیت قابل قبولی را برای افزایش رشد، عملکرد و ارتقای توانایی تحمل گیاه در شرایط نامساعد محیطی نشان داده است. با توجه به اهمیت کاربرد منابع خارجی محافظ های گیاهی در شرایط تنش زا، در این مقاله به بررسی عکس العمل های گیاه در برابر این ترکیبات در حضور عوامل محدود کننده ی رشد پرداخته خواهد شد.
    کلیدواژگان: محافظ های گیاهی، تنش های غیر زیستی، تحمل تنش، افزایش عملکرد
|
  • Somayeh Tokasi *, Ebrahim Kazerooni Monfared, Parviz Rezvani, Mehdi Nasiri Mahalati Pages 1-11
    Models that predict the timing of weed seedling emergence are used to optimize weed control schedules. This study was carried out with the aim to predict the time of seedling emergence of three weed species, namely, Datura stramonium, Solanum nigrum, and Amaranthus retroflexus in field conditions using soil temperature and moisture. Three planting dates including first of June, first of July, and first of August were studied with three irrigation regimes including every other two, three, and four days and with three weed species. To express the changes in the emergence process, hydrothermal time model () was used. MPa - °C - days required for the emergence was calculated with the base temperature and water potential that was calculated by hydrothermal time model and soil moisture and temperature. Cumulative emergence percentage was plotted with hydrothermal time model and the sigmoid three-parameter model was fitted on it. Then the maximum germination percentage and MPa - °C - days required for 50% seedling emergence was calculated. Results showed that seedling emergence of three weed species was the highest and lowest in the first regime of irrigation in August and third regime of irrigation in June, respectively. Three species seedlings were emerged higher and faster in August than in June and July. Hydrothermal time required for the seedling emergence of these species was varied. D. stramonium had the lowest and S. nigrum had the highest hydrothermal time for 50% seedling emergence. The optimum temperatures for A. retroflexus, S. nigrum, and D. stramonium were 30-35, 37-30, and 29-34 °C respectively in all water potentials.
    Keywords: Sigmoid three-parameter model, Soil moisture, Soil temperature, Water potentials, Weed
  • Gafar Bakhtiari, Masoumeh Maleki, Majid Rostami * Pages 12-24
    ­In order to investigate the effects of different nano-fertilizers of Iron, manganese, and Nitrogr on some agronomic and physiological traits of sesame (Sesamum indicum L.) cultivars, a factorial experiment was conducted based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications in a farm in Northwestern Dehloran. Experimental factors included three cultivars of sesame (Dehloran landrace, Dashtestan 2, and Darab 1) and four levels of nano-fertilizer foliar application (control, Fe, N, and Mn). Based on the results, the interaction of cultivar × nano-fertilizer on number of seeds per capsule, 1000 seeds weight, biological yield, and harvest index were significant (p≤0.05). Carotenoids and also soluble sugars content were affected only by the foliar application of nano-fertilizers and the highest amount of carotenoids and soluble sugars was observed in iron nano-fertilizer treatment. The highest amount of biological yield (1305 g.m-2) was observed in Dashtestan 2 with manganese application whereas the lowest biological yield (357 g.m-2) was in Darab 1 with control treatment. The highest seed yield (215 g.m-2) was observed in Dashtestan 2, and the difference between this cultivar and the other cultivars was significant. Application of different nano-fertilizer had positive effects on seed yield but only the effect of manganese nano-fertilizer on this trait was significant. Manganese resulted in the highest amount of seed yield (186 g.m-2) which was significantly different from the treatment with iron fertilizer and control (123 g.m-2). Based on the findings, Dashtestan 2 is recommended as the best cultivar for plantation in the region. Also, application of Manganese nano-fertilizer had a remarkable performance in yield improvement in sesame cultivars. Therefore, manganese nano-fertilizer is recommended for nourishing sesame while more studies are suggested on the effects of this fertilizer.
    Keywords: Plant nutrition, Soluble sugar, Yield chlorophyll, Foliar application
  • Seyed Morteza Zahedi *, Farzad Rasoli, Gholamreza Gohari Pages 25-34
    In order to study the effect of drought stress and application of potassium on seed yield, some biochemical characteristics, and the content of micronutrients such as copper (Cu), zinc (Zn) and manganese (Mn) in cowpea, a factorial experiment was carried out in randomized complete block design with three replications in the greenhouse of the Faculty of Agriculture, University of Maragheh, Iran in 2016. Treatments were water stress at two levels (normal or 100% and 50% field capacity) as the first factor and potassium at five levels (0, 30, 60, 90, and 120 mg/kg) as the second factor. Results showed that drought stress reduced the growth parameters and the concentration of the elements in plants while application of different levels of potassium increased shoot dry weight, yield, and carbohydrate by adjusting the effects of drought stress. Also, application of 120 mg potassium in stress conditions caused an increase in the concentration of Cu, Zn and, Mn. Findings seem to suggest that potassium improves growth characteristics in cowpea by decreasing the undesirable consequences of drought stress. Therefore, application of potassium sulfate is recommended as a strategy to mitigate the effects of draught stress in cultivation of cowpea.
    Keywords: Biochemical, Irrigation levels, Potassium sulfate, Growth characteristic, Plant
  • Arezoo Abidi *, Ebrahim Zeinali, Afshin Soltani, Abdolreza Gharanjiki Pages 35-51
    Information on variations in concentration, accumulation, and allocation of phosphorus (P) in different species is important for improving the absorption and use efficiency of mineral nutrients, especially in poor soils. Hence, this experiment was conducted in order to study the variations in P concentration, accumulation, and allocation to various parts of plants in a number of gramineae crops and weeds in stem elongation and anthesis growth stages. The experiment was carried out in a completely randomized design with a factorial arrangement with three replications in an open field condition in Gorgan University of Agricultural Sciences using a low (4.85 mg kg-1) available P soil during 2015-2016 growing season. Treatments in the pot experiment included 7 crop and weed species of poaceae family including bread wheat, durum wheat, common barley, naked barley, triticale, wild oat, and canary grass and application and non-application of recommended N, P, and K chemical fertilizers. Based on the results, with fertilizer application, the concentration and accumulation of P significantly increased in all parts of plants except for root in both stages of stem elongation and anthesis. Under non-fertilization conditions, the average P concentrations of the aerial part of the plant at stem elongation and pollination stages were 3.9 and 1.9, respectively, which increased to 4.5 and 2.1 g kg-1 as a result of fertilization. Also, as a result of fertilization, the average P concentration accumulated in the aerial part of the plants increased from 0.92 to 3.2 mg plant-1 at the stem elongation and from 2.45 to 2.9 mg plant-1 at anthesis stage. During anthesis, the effect of plant species on P concentration in all parts of the plants was significant while during stem elongation, this effect was significant only for P concentration of stem and aerial parts of the plants under study. However, at both stages, accumulation of P in all parts and in the whole plant was significantly affected by plant species and the interaction effects of the species and fertilization. The average concentration of P in the aerial parts of the species varied from 2.9 to 4.7 g kg-1 at stem elongation and from 1.4 to 2.7 g kg-1 at anthesis stage. The results of the mean comparisons of the interaction effects showed no significant difference of P accumulation in different parts of the plant at stem elongation stage under unfertilized conditions, and that at anthesis stage, differences of P accumulation under non-fertilization conditions between species were much less than those of fertilization conditions.
    Keywords: crops, Fertilization, Plant organs, Phosphorus partitioning, Weeds
  • Norollah Kheyri, Hossein Ajam Norouzi *, Hamid Reza Mobasser, Benjamin Torabi Pages 52-64
    To evaluate the effect of various application methods of zinc (Zn) and silicon (Si) on some physiological traits of rice (cv. Tarom Hashemi), a field experiment was carried out as factorial based on randomized complete block design with 16 treatments and three replications in Nour in 2016. The experimental treatments included T1: Control, T2: Calcium silicate soil application, T3: Zinc sulfate soil application, T4: Calcium silicate Zinc sulfate, T5: Nano-Si foliar application, T6: Nano-Si Calcium silicate, T7: Nano-Si Zinc sulfate, T8: Nano-Si Calcium silicate Zinc sulfate, T9: Nano-Zn oxide foliar application, T10: Nano-Zn oxide Calcium silicate, T11: Nano-Zn oxide Zinc sulfate, T12: Nano-Zn oxide Calcium silicate Zinc sulfate, T13: Nano-Si Nano-Zn oxide, T14: Nano-Si Nano-Zn oxide Calcium silicate, T15: Nano-Si Nano-Zn oxide Zinc sulfate and T16: Nano-Si Nano-Zn oxide Calcium silicate Zinc sulfate. Results showed that straw protein, zinc and silicon in grain and straw were affected by experimental treatments, but the evaluated treatments showed no significant effect on grain protein and chlorophyll content of flag leaf. Among evaluated treatments, the combined application of silicon and zinc improved nutrient absorption compared to separate application of each element and control. This indicates the aggregation of Zn and Si compounds and their synergistic effects. Combined application of silicon and zinc by both methods of NP foliar application and soil application (T16) improved nutrients uptake in grain and straw of rice, but among the methods used, the NP foliar application had a more positive effects in improving physiological characteristics of rice plants than the treatments of soil application of elements.
    Keywords: chlorophyll, nanoparticles, Nutrient uptake, Protein, Rice, Soil application
  • Ebrahim Gholamalipour Alamdari *, Maral Iri, Javad Bayat Kohsar, Zeinab Avarseji Pages 65-77
    This experiment was carried out to analyze some primary and secondary compounds in various organs of Lactuca serriola during phenological vegetative growth stage. After collecting aerial parts of L. Serriola from the farms in Vamenan village in Azadshar, various organs such as root, stem, and leaf were dried and powdered separately. Also, mixed organs were considered as another treatment for comparison. Then various organs of L. serriola and a mixture of them were analyzed qualitatively for primary metabolites like organic matter, raw ash, protein, proline, starch and soluble sugar as well as membrane stability index and some secondary metabolites like total phenols and anthocyanin. Results showed that various organs of L. serriola had a various content of primary and secondary metabolites as well membrane stability index. On the basis of the findings, the highest and lowest contents of organic matter and raw ash were obtained in leaf, respectively. The highest content of protein, starch and compatibility osmotic of soluble sugar and proline also were found in the leaf organ. The highest content of total phenols and anthocyanin were obtained in leaf showing a positive and significant correlation with membrane stability index. Regarding the high biomass generated from L. serriola, it is suggested to analyze the other chemical compounds in this plant. Complimentary studies are required to exploit the application of these compounds as bio herbicide.
    Keywords: Anthocyanins, Compatibility osmolytes, Membrane stability index, Protein, Total phenols, Weeds
  • Leila Fahmideh *, Lila Jani Pour, Bahman Fazeli-Nasab Pages 78-91
    RAPD and ISSR markers were used in the present study to determine genetic relationship and distance between some populations of Carum carvi. Amplification of genomic DNA all population using RAPD analysis yielded 126 fragments, where TIBMBA02 and TIBMBA08 had the minimum number of fragments (7) and TIBMBC05 had the maximum number of fragments, (22). ISSR marker yielded 79 fragments, where UBC112 and UBC809had the minimum (1) and maximum (15) fragments, respectively. The Diversity Index value of RAPD primers ranged from 0.8 (TIBMBA02) to 0.94 (TIBMBC05) and also Shanoon Diversity and Nei diversity were 0.57 and 0.38, respectively. In ISSR primers The Diversity Index value ranged from 0.0 (UBC112) to 0.92 (UBC809) and also Shanoon Diversity and Nei diversity were 0.57 and 0.39 respectively. According to ISSR and RAPD markers in combination, maximum genetic similarity (0.48) was observed between Kerman and Jandagh Carum carvi while the minimum similarity (0.115) was observed between Kerman and Neishabour Carum carvi with average 0.315. Also, cluster analysis segregated all populations into 3 groups according to geographical zone.
    Keywords: Genetic diversity, cluster analysis, Carum carvi, Diversity Index, RAPD, ISSR markers
  • Mojtaba Yousefi Rad *, Abolfazl Masomi Zavarian Pages 92-102
    In order to investigate the effect of interaction of mycorrhiza and humic acid on morphological characteristics, seed protein percentage, and nutrients concentration of red beans, an experiment was conducted as factorial randomized complete block design in three replications. Research factors included mycorrhiza at three levels of control, Glomus intraradice, Glomus mossea, and also foliar application of humic acid at three levels of control, 15, and 30 mg/l. The experiment was conducted as pot and under normal and uncontrolled conditions. Measured traits included plant height, root length, number of plant pods, number of seeds in each pod, 100 seeds weight, seed protein, and nitrogen and phosphorus concentration of leaves. Application of mycorrhiza and humic acid increased measured traits except for the number of seeds in each pod and 100 seeds weight. There was no significant difference between the two strains and also levels of 15 and 30 mg/l humic acid in the studied traits. Generally, foliar application of 15 mg/l humic acid in the presence of mycorrhiza was more effective than other treatments.
    Keywords: Humic acid, Morphological characteristics, Mycorrhiza, Nutrients concentration, Protein percentage
  • Ali Namvar *, Hashem Hadi, Raouf Seyed Sharifi Pages 103-128
    Plants are always subjected to various environmental adverse factors such as salinity, drought, high/low temperatures, heavy metal toxicity, waterlogging, UV-B radiation, and ozone. Abiotic stresses cause hampering in the growth, physiology, and yield of crops and thus, are an important challenge for crop production and food security. Various strategies have been proposed to improve crop production under stress conditions, but attempts to enhance yield under these conditions have been largely unsuccessful. However, in recent years, exogenous application of phytoprotectants such as osmoprotectants (like proline and Glycinebetaine), phytohormones (for instance Abscisic acid, Salicylic acid, Gibberellic acid, Jasmonic acid, Brassinosteroids, and polyamines), antioxidants (including Ascorbic acid, Glutathione, and Tocopherol), micro nutrients (like Iron and Zinc), and trace elements (including Selenium and Silicon) have been found effective in mitigating the stress-induced damage in plant. This strategy has gained considerable attention because of its high efficiency, feasibility, and cost and labor effectiveness. Moreover, exogenous phytoprotectants show acceptable capacity to enhance plants’ growth, yield, as well as stress tolerance under adverse environmental factors. Regarding the importance of the application of exogenous phytoprotectants under stress condition, this article provides a review of the major responses of plants to these components in the presence of growth restriction factors.
    Keywords: Abiotic stresses, Phytoprotectants, Stress tolerance, Yield increasing